净水厂采用PAC吸附苯胺的应急能力及废弃物处置技术筛选

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随着经济的快速发展，我国的突发水污染事件呈现愈演愈烈的态势。净水厂是保障饮水安全，应对突发水污染事件的最后关口，而活性炭吸附则是目前我国净水厂最易实现的应对突发有机物污染的方法。本课题针对苯胺突发污染物质，通过实验确定粉末活性炭对苯胺的应急能力，以期对净水厂应急响应提供科学指导。另一方面，对于应急产生的含有污染物的废弃材料，通过构建评价指标体系，筛选出最佳处置技术，以指导废弃物的处置与环境管理。
　　课题首先通过吸附容量实验和吸附动力学实验，对3种不同种类的活性炭进行筛选，以吸附容量最大的1＃PAC作为最佳的活性炭进行苯胺的去除效果的实验。在PAC投加浓度为80mg/L时，能应对超标7倍的蒸馏水配水；而对于水源水配制的苯胺实验水，由于竞争吸附影响，PAC的吸附容量有所降低，在PAC投加量相同时，只能应对苯胺超标3倍的原水。
　　为了探索活性炭吸附苯胺的机理，本论文采用氮气吸附脱附试验、碘吸附值、苯酚吸附值、零电荷点（pHpzc）以及Boehm滴定方法对三种PAC进行了吸附性能的表征。结果表明2＃PAC和3＃PAC的比表面积和孔容远远大于1＃PAC；1＃PAC表面显碱性，而2＃PAC和3＃PAC表面显酸性。结合3种PAC的吸附效果，分析认为活性炭的表面酸碱性对苯胺的吸附效果影响较大，且表面显碱性的活性炭对苯胺的吸附效果更好。
　　通过对比分析活性炭的表征结果与活性炭的吸附效果，采用三种不同的酸碱改性方法对活性炭进行了改性。结果表明：KOH改性可以增加活性炭的表面碱性，且苯胺的吸附容量增大了2.5倍之多，2＃PAC在碱炭比为3时能处理超标5倍的原水。而HNO3改性增加了PAC表面酸性、表面亲水性及水分子的竞争吸附作用，导致对苯胺的吸附效果降低。氨水改性对三种PAC吸附效果均没有较大影响。
　　净水厂应急吸附后的PAC会随着混凝、沉淀过程进入到污泥系统中，需要按照危险废物进行处置。为了从多种方法中筛选出最佳的处置技术，本文构建了包含技术性能、经济成本、环境影响、社会影响4个准则层共12个指标的应急废弃物处置技术筛选指标体系，并采用层次分析法确定各个指标的权重。对于5种处置技术的评估结果表明：水泥窑协同处置是最佳的处置技术，其次为焚烧技术。

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作者
朱红;
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作者单位

哈尔滨工业大学;

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授予单位哈尔滨工业大学;
学科环境科学与工程
授予学位硕士
导师姓名孟宪林;
年度 2015
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类水体污染及其防治;
关键词
净水厂; 苯胺; 活性炭吸附; 废弃物处置; 应急能力; 突发水污染事件;

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