颗粒活性炭对饮用水预处理中亚氯酸盐的去除效能研究

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1、硕士学位论文颗粒活性炭对饮用水预处理中亚氯酸盐的去除效能研究EFFICIENCYRESEARCHOFCHLORITEREMOVALINDRINKINGWATERPRETREATMENTBYGRANULARACTIVATEDCARBON宋庆哈尔滨工业大学2017年12月国内图书分类号：TU991.2学校代码：10213国际图书分类号：628.1密级：公开工学硕士学位论文颗粒活性炭对饮用水预处理中亚氯酸盐的去除效能研究硕士研究生：宋庆导师：张金松教授申请学位：工学硕士学科：环境科学与工程所在单位：深

2、圳研究生院答辩日期：2017年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU991.2U.D.C:628.1AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringEFFICIENCYRESEARCHOFCHLORITEREMOVALINDRINKINGWATERPRETREATMENTBYGRANULARACTIVATEDCAR

3、BONCandidate：QingSongSupervisor：Prof.JinsongZhangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalscienceandEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2017Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTech

4、nology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着二氧化氯作为消毒剂在水厂中的使用越来越广泛，其无机消毒副产物亚氯酸盐（ClO-2）超标问题也逐步暴露出来。活性炭由于具有良好的吸附性能，可被应用于去除水中的ClO--2。国外对活性炭去除ClO2研究中，结论上在活性炭去除ClO-2的性能方面存在一定差异，国内研究目前较少，处于烧杯实验阶段，以粉末活性炭为对象开展了一些研究。本文从三个方面针对颗粒活性炭（GranularActivatedCarbon，GAC）去除ClO-2进行了研究，即不同材质GA

5、C的优选、GAC去除ClO--2的静态吸附影响因素、GAC去除ClO2的动态吸附条件及其综合去除效果，并对GAC去除ClO-2的效能进行了评估。研究了不同性质GAC去除ClO--2的性能差异，通过比较不同GAC的ClO2吸附性能得出，煤质柱状活性炭具有最大的ClO--2吸附能力，其ClO2饱和吸附量达到111.61mg/g，利用煤质柱状活性炭吸附ClO--2发现，ClO2在GAC上的吸附更符合Freundlich模型，并且属于为优惠吸附，颗粒内扩散模型能更好的描述ClO-2在GAC上的吸附。GA

6、C去除ClO-2的静态吸附影响因素研究表明，反应条件中GAC使用量、ClO--2初始浓度、pH对ClO2的去除影响显著，温度、搅拌强度与粒径影响较小，在固定GAC质量与ClO--2浓度比值的前提下，ClO2初始浓度为1~5mg/L时，去除率从41.9%增加到87.1%，pH由3升高至13，去除率降至10%以下，阴离子和有机物（腐殖酸）都会对ClO-2的去除产生影响，一价阴离子>二价阴离子>三价阴离子，有机物对ClO--2去除的影响小于阴离子的影响。ClO2被GAC吸附后，部分被还原为Cl-，一部

7、分仍以ClO--2的形式存在，无ClO3产生。GAC去除ClO-2的动态吸附条件及其综合去除效果研究表明，空床接触时间（EmptyBedContactTime，EBCT）和炭层厚度对ClO-2去除影响显著，EBCT为1~15min，ClO--2去除率上升近60%，炭层厚度与ClO2去除率成正比，水流方向对ClO---2去除效果影响较小，反冲洗工序不会导致已吸附的ClO2脱落；ClO2的存在对有机物、pH、浊度以及色度的去除影响较小；ClO-2的存在会使滤柱中微生物生长区域下移，但微生物总量基本不

8、变；以水厂运行条件及《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）为参考，估算得出煤质柱状活性炭滤池可有效控制ClO-2的时间达到1700d。关键词：颗粒活性炭；亚氯酸盐；消毒副产物；反应条件；运行条件-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththewidelyuseofchlorinedioxideasdisinfectorinwatertreatment,thepotentialproblemofinorganicdisinfectionby-productschlori