飲用水二氧化氯消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽的去除方法研究.pdf

1、為了去除飲用水經(jīng)二氧化氯消毒后的副產(chǎn)物——亞氯酸鹽(ClO2-),本文結(jié)合飲用水常規(guī)處理工藝對(duì)活性炭,抗壞血酸和硫酸亞鐵去除水中ClO2-的方法進(jìn)行了研究。研究工作主要包括三個(gè)方面:第一,通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)對(duì)粉末活性炭(PAC)、抗壞血酸(VC)及硫酸亞鐵去除ClO2-的工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究;第二,通過考察PAC吸附ClO2-的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué),并對(duì)吸附機(jī)理進(jìn)行了初步的探討;第三,考察了顆?；钚蕴?GAC)吸附去除ClO2-動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的

2、影響因子對(duì)去除效果的影響,獲得了可供工程實(shí)踐參考的工藝數(shù)據(jù)。
　　 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,pH值、藥劑投加量和反應(yīng)溫度對(duì)各種藥劑去除ClO2-均有較大的影響,PAC對(duì)ClO2-的去除率受ClO2-的初始濃度影響較大,而對(duì)VC和硫酸亞鐵對(duì)ClO2-去除率受其影響較小;隨著反應(yīng)時(shí)間的增加,PAC和VC對(duì)ClO2-的去除率先增加后趨于穩(wěn)定,而硫酸亞鐵與ClO2-反應(yīng)迅速,幾秒內(nèi)即可將ClO2-基本去除。通過正交實(shí)驗(yàn)確定了三種工藝的優(yōu)化條

3、件,其中,PAC去除工藝為:pH=6、活性炭負(fù)荷(ClO2-/PAC)=25mg/g、反應(yīng)時(shí)間15min及反應(yīng)溫度35℃;VC去除工藝為:pH=5、VC/ClO2-質(zhì)量比=5.5、反應(yīng)時(shí)間20min及反應(yīng)溫度30℃;硫酸亞鐵去除工藝為:pH=5、Fd2+/ClO2-質(zhì)量比=4、反應(yīng)溫度為40℃。
　　 PAC吸附ClO2-的熱力學(xué)研究結(jié)果顯示,活性炭吸附ClO2-是一個(gè)以物理吸附為主,化學(xué)吸附為輔的過程,吸附過程是吸熱的,吸附熱

4、力學(xué)符合Freundlich吸附等溫模型。吸附動(dòng)力學(xué)的研究結(jié)果表明,在PAC吸附ClO2-的過程中,顆粒內(nèi)擴(kuò)散過程并不是吸附速率的唯一控制過程,液膜擴(kuò)散可能對(duì)其也有很大的影響。其吸附動(dòng)力學(xué)符合偽二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。
　　 GAC吸附去除ClO2-的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在其它條件不變的情況下,活性炭柱碳層高度的增加將延長(zhǎng)其吸附飽和時(shí)間,水流速度和ClO2-初始濃度的增加則縮短其吸附飽和時(shí)間,研究所確定的較佳工藝條件為:pH=5、活性炭層