PAC吸附强化混凝工艺应急处理水源水百菌清污染试验研究

1、硕士学位论文PAC 吸附/强化混凝工艺应急处理水源水百菌清污染试验研究STUDY ON EMERGENCY TREATMENT PROCESSFOR CHLOROTHALONIL POLLUTION IN RAWWATER BY PAC ADSORPTION AND ENHANCEDCOAGULATION吕兴霖2021 年 6 月国内图书分类号：TU991.2国际图书分类号：628.1学校代码：10213密级：公开工学硕士学位论文PAC 吸附/强化混凝工艺应急处理水源水百菌清污染试验研究硕 士 研 究 生：吕兴霖导师：李伟光教授申 请 学 位：工学硕士学科：市政工程所 在 单 位：市政环境工程学院答 辩 日 期： 2021 年 6 月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classified Index: TU991.2U.D.C.: 628.1Dissertation for the Master Degree in EngineeringSTUDY ON EMERGENCY TREATMENT PROCESSFOR CHLOROTHALONIL POLLUTION IN RAWWATER B

2、Y PAC ADSORPTION AND ENHANCEDCOAGULATIONCandidate：Supervisor：Academic Degree Applied for：Speciality：Affiliation：Date of Defence：Lu XinglinProf. Li WeiguangMaster of EngineeringMunicipal EngineeringSchool of Muni. & Env. Eng.June, 2021Degree-Conferring-Institution： Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要我国是开展中的农业大国，也是农药生产和使用大国，农药在我国国民经济中发挥着至关重要的作用。但农药的生产和使用中也产生了许多水环境污染问题，同时由于污水偷排、化学品泄漏、人为投毒、交通事故等潜在问题造成突发性水源水农药污染事件风险不断加大。通过对现有水厂应对农药突发污染的措施进行分析比拟，认为粉末活性炭PAC是一种能有效地吸附去除水中非离子化、憎水性强、含苯环结构的有机物污染

3、物的吸附剂；强化混凝工艺可以通过增加混凝剂的投加量或调整 pH值，来提高常规处理工艺对天然有机物的去除效果。本文对这两种工艺进一步研究，结合一种在我国得到广泛应用的有机氯类农药百菌清开展相关试验，根据城镇饮用水厂的净水流程工艺来研究应对突发百菌清水污染的应急处理技术。通过对 PAC 的外表物理化学性质分析，结果说明，与 B 炭相比，A 炭具有更兴旺微孔以及更大的极性、比外表积和孔容积，从理论上分析，A 炭具有更好的吸附能力。对百菌清溶液炭-水别离方法研究说明微孔滤膜膜材料本身对百菌清有吸附作用，造成滤后水中百菌清检测结果明显偏小，严重影响试验结果的正确性；石英砂过滤法和高速离心法对 PAC 颗粒去除效果不理想，以上三种方法均无法满足本次试验的炭-水别离要求。本文涉及水样百菌清浓度检测试验均采用混凝沉淀实现炭-水别离。针对强化混凝工艺对水中百菌清的去除，从混凝剂种类、投量、pH 值这三个影响因素进行了分析，结果说明：聚合氯化铝和 Al2(SO4)318H2O 对于原水中百菌清具有很好的去除效果，FeCl36H2O 对百菌清去除效果较差；混凝沉淀后，出水浊度与百菌清的去除率具有一定的相关性

4、；pH 值对百菌清去除率 影 响 较 大 ， 在 混 凝 剂 投 加 量 为 10mg/L 时 ， 聚 合 氯 化 铝 pH 7 和Al2(SO4)318H2OpH6对百菌清去除率的去除率分别在 70%以上和 65%以上；单独强化混凝对原水中不同浓度百菌清溶液均具有较好的去除效果，但当原水中百菌清浓度较高时，该工艺无法保证出水百菌清浓度达标。根据百菌清物理化学性质的特点，本文进一步开展了以 PAC 吸附为核心，PAC 吸附-强化混凝联用工艺去除水中百菌清研究。小试试验结果说明：当 A 炭和 B 炭在投加量为 100mg/L、同时投加 10mg/L 聚合氯化铝和 0.1mg/LPAM 时，通过 PAC 吸附-强化混凝联用工艺所能处理的原水中百菌清最大浓度均 为 1046.13g/L 。 中 试 试 验 结 果 表 明 ： 当 A 炭 和 B 炭 在 投 加 量 均 为-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文100mg/L、同时投加 1mg/L 聚合氯化铝和 20mg/L 三氯化铁时，通过 PAC 吸附 -强化混凝联用工艺所能处理的原水中百菌清最大浓度分别为 500g/L 和750g/L。以上

5、结果共同说明：PAC-强化混凝联用工艺去除水中的百菌清具有较好的效果。由于该工艺净化速度快、操作简便、平安保障率高，是一种较好的突发百菌清水污染的应急处理技术。关键词百菌清；突发水污染；应急处理技术；强化混凝工艺；PAC 吸附-强化混凝联用工艺- II -哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractChina is a developing agricultural country，as well as a big country in theproduction and use of pesticide which has play an important role in Chineseeconomy. However, several water environment pollutions have emerged within theproduction and use of pesticide. At the same time, due to the potential problemssuch as sewage illegally disposal, chemica

6、ls leakage accident, contrived poisoning,traffic accident and so on, the risk of sudden pesticide pollution happened in thesource water is increasing continuously.Through the analysis and comparison of the measures to the sudden pesticidepollution in water of the existing water-plant, PAC was an excellent adsorbent toadsorb organic pollutants with non-ionic, hydrophobic and benzene ring structures.And enhanced coagulation could improve the conventional treatment process on theremoval of natural

7、organic matter by increasing the dosage of coagulant oradjusting pH. Combining with chlorothalonil, which is one kind of widely-usedorganochlorine pesticides, the author of this thesis would make the further study onthese two processes, to find the emergency treatment process based on the waterpurification process of the urban water-plant.According to the surface physical and chemical analysis of powder activatedcarbon (PAC), the adsorption ability of PAC A, which has more developedmicropores, g

8、reater polarity, higher surface area and bigger pore volume, is betterthan PAC B. Through the result of PAC-Water separation experiment, it has showedthat the material of the micro-filtration membrane could adsorb the chlorothaloniland make the detection results of chlorothalonil in water to become smaller. At thesame time, filtration of quartzite medium column and high-speed centrifugationcould not separate the PAC and water effectively. Therefore, for detectingconcentration of chlorothalonil of water samples in this thesis, carbon-waterseparation was achieved by coagulation and sedimentation.About the remove efficiency of chlorothalonil by enhanced coagulation, we didsome research on three main effect factors like coagulant ty

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