文档介绍：国内图书分类号:X703 学校代码:10213
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工学硕士学位论文
臭氧固定化生物活性炭饮用水深
度处理效能研究
硕士研究生: 庞长泷
导师: 马放教授
副导师杨基先副教授
申请学位: 工学硕士
学科: 环境科学与工程
所在单位: 市政环境工程学院
答辩日期: 2009 年 6 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: X703
: 614
Dissertation for the Master’s Degree in Engineering
RESEARCH ON OZONE-IMMOBILIZED
BIOLOGICAL ACTIVATED CARBON USED IN
ADVANCED DRINKING WATER TREATMENT
Candidate: Pang Changlong
Supervisor: Prof. Ma Fang
Assistant Supervisor: Associate Prof. Yang Jixian
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Environment Sci. and Eng.
Affiliation: School of Muni. & Envir. Eng.
Date of Defence: June, 2009
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
随着经济发展和人民生活水平的提高,水资源短缺和水环境污染状况却在日
益加剧,城镇供水水质安全受到严重威胁,饮用水安全问题成为社会关注的重点。
我国现有水厂,大部分仍采用混凝、沉淀、过滤和消毒的常规给水工艺,面对水
源水质污染日益严重,尤其是可能具有三致作用的有机污染物,已不能保证饮用
水的安全性和健康性,研究和开发饮用水深度处理新工艺迫在眉睫。
本文针对饮用水常规处理工艺存在的问题,尤其是无法有效去除水中的微量
有机物污染物,采用臭氧固定化活性炭技术进行了饮用水深度处理实验研究,通
过高效工程菌剂构建,O3-IBAC 净化效果研究,污染物去除机理分析,完善
O3-IBAC 理论与技术体系,为 O3-IBAC 饮用水深度处理实际工程应用提供依据。
根据工程菌剂构建的策略,以及饮用水深度处理及低温运行需要,工程菌剂
构建分别选取三部分菌种来源。经过初筛、复筛和净化效果比较,通过生理生化
鉴定和 16SrDNA 测定,分离鉴定 12 株菌构建固定化工程菌剂。
采用固定化生物技术,将工程菌剂固定于活性炭表面形成固定化生物活性炭,
考察 O3-IBAC 对滤后出水的净化效能,分析其污染物的净化机理,考察低温期
IBAC 的处理效能,分析影响 IBAC 净化效能的因素。结果表明,O3-IBAC 对有
机污染指标有较高的去除率,高锰酸盐指数去除率在 25%~40%之间,低温期期
(水温 4℃)仍稳定在 30%左右,UV254 去除率稳定在 60%以上。GC/MS 分析显
示,水厂常规工艺对有机污染物的去除效果有限,O3-IBAC 对有机污染物的净化
效果显著,出水有机物种类减少了 16 种,其中 9 种毒理性物质减少了 7 种,微
量有机污染物总量削减了 %,极大地提高了饮用水的安全性和健康性。
研究了 IBAC 内污染去除负荷率变化和 TCC-脱氢酶活分布,分析 IBAC 生
化活性变化规律。通过 PCR-DGGE 图谱分析对 IBAC 内微生物群落结构变化进
行解析,发现存在 7 条特征优势条带,其代表的菌群在系统内始终处于优势种群,
表明投加高效工程菌剂对 IBAC 起到了低温生物强化作用。
O3-IBAC 具有长期、高效、稳定的净化能力,可大大延长使活性炭使用寿命,
且投入运行后即刻表现出较高的净化效果,更具实用性。采用生物工程技术,筛
选、驯化出工程菌,人工固化形成 IBAC 用于饮用水深度净化处理是安全可行的,
并具有广阔的应用前景。
关键词:饮用水深度处理;生物活性炭;饮水安全;臭氧;固定化;
I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
As the economi