文档介绍：哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
随着工业的发展,我国大部分工业区的饮用水源遭受了有机微污染,尤其是持
久性有机物的污染,给流域内的环境、人民健康及经济的可持续发展带来威胁。
多氯联苯(PCBs)是一类具有代表性的持久性有机污染物(POPs), 调查研究表
明,由于多氯联苯曾广泛的应用于多种工业等领域,致使这类物质在局部地区广
泛存在并残留于水环境中,威胁着人类健康。基于多氯联苯的污染现状,我国《生
活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)明确提出了多氯联苯总量的水质指标(
g/L)。目前我国大部分水厂采用混凝-沉淀-过滤-消毒的传统工艺,在特定的多氯联
苯浓度下,常规工艺对多氯联苯的处理效果难以达标。
本文围绕粉末炭吸附去除天然水中微量多氯联苯的主线,依次考察了 PAC 表
面物理化学性质,研究在配水条件下 PAC 吸附多氯联苯的动力学及吸附等温线,
并对比了 PAC 对配水和天然水中的多氯联苯吸附效能,考察了 NOM 对多氯联苯
溶解及吸附去除两方面的影响,并研究了 pH、温度和离子强度等环境因素对 PAC
吸附多氯联苯效能的影响。
研究结果表明:以 PCB52 和 PCB153 为例,当HA浓度为 ,它们
的表观溶解度为 ,较纯水中的
别增加了 10%和 236%;实验所采用的A、B、C、D四种粉末炭中,A炭所含表面
官能团最丰富,其羧基、碱性基团、 mmol/g、
mmol/g、 mmol/ mmol/g;、、、,比表
面积分别为1470 m2/g、592m2/g、956 m2/g和431 m2/g,A炭微孔比表面积最大,四
种PAC在10μm 以下的颗粒占总量的绝大部分。四种PAC 可以快速吸附水中的多
氯联苯,当PCB153初始浓度为3μg/L 时,仅需5min,A炭、D炭即可实现对PCB153
的吸附量分别可达平衡时的 56%和82%,30min 时达90%和97%以上,2h 后吸附
趋于平衡;假二级动力学模型比假一级和假三级动力学模型更好地描述2h 内PAC
对多氯联苯的吸附动力学,与Langmuir 吸附等温式相比,Freundlich 吸附等温式
对吸附等温实验数据的拟合效果更好;水环境的 pH 接近 PAC 等电位点时,其
对多氯联苯的吸附量较高;PAC 对多氯联苯吸附是吸热过程,高温有利于PAC 吸
附多氯联苯;高离子强度时,PAC 对多氯联苯的吸附量减少;水中的NOM会降低
PAC 对多氯联苯的吸附速率及吸附量;在松花江原水中PAC 对多氯联苯的吸附依
然有很高的效率,原水的pH、NOM、离子强度和颗粒物含量均对PAC 的吸附效
能产生影响,通过原水中的实验,确定了处理水中不同浓度的多氯联苯所需的PAC
投量。在常规工艺处理不达标时,向原水中投加PAC 可有效去除多氯联苯。
关键词:多氯联苯;粉末活性炭;吸附;有机微污染
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
With industrial development, China’s most industrial areas have suffered drinking
water source anic micro-pollution. In particular the anic pollutants
pose a threat to the basin's environment, people's health and sustainable economic
development. PCBs are a class of representative anic pollutants. Research
shows that PCBs have been widely used in electric power, chemicals, plastics
processing, printing and other areas. As a result, such substances widely present in the
water environment, as a threat to human health. Based on PCBs pollution, the standards
for drinking water quality require the tota