臭氧—活性炭深度處理城市污水廠尾水的試驗(yàn)研究

【摘要】：隨著人類社會(huì)發(fā)展，用水需求的增長(zhǎng)與水資源短缺的矛盾日益凸顯，而城市污水廠尾水深度處理后回用無(wú)疑是解決這一問(wèn)題的有效方式。但是，深度處理出水中可能還會(huì)殘存部分微量污染物，其會(huì)對(duì)環(huán)境和人類健康造成危害。因此，我們不僅需要考慮深度處理工藝對(duì)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的去除效果，還要研究水中微量污染物的控制技術(shù)。 本文以污水廠二級(jí)出水為原水，分別研究了接觸過(guò)濾+臭氧氧化和接觸過(guò)濾+活性炭吸附工藝處理水中傳統(tǒng)污染物和6種β-內(nèi)酰胺類抗生素的效果，由不同工況對(duì)應(yīng)的水質(zhì)指標(biāo)去除效果確定了臭氧和活性炭工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)，并由動(dòng)力學(xué)原理對(duì)臭氧氧化和活性炭吸附工藝處理水中痕量目標(biāo)藥物的速率進(jìn)行了闡述。試驗(yàn)結(jié)果表明：臭氧工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)為：臭氧投加量為8mg/L，接觸反應(yīng)時(shí)間為20min；活性炭工藝的最佳運(yùn)行參數(shù)為：空床停留時(shí)間為10min，炭層高度為75cm。通過(guò)對(duì)臭氧氧化過(guò)程和活性炭吸附過(guò)程做動(dòng)力學(xué)分析后可知，當(dāng)臭氧投加量為8mg/L時(shí)，6種目標(biāo)藥物被氧化速率由大到小為：頭孢克洛、頭孢他啶、頭孢唑啉、頭孢曲松、鹽酸普魯卡因、頭孢噻肟；當(dāng)炭層高度為100cm時(shí)，6種目標(biāo)藥物被吸附速率由大到小為：頭孢曲松、頭孢唑啉、頭孢克洛、頭孢噻肟、鹽酸普魯卡因、頭孢他啶。 通過(guò)應(yīng)用上述臭氧階段和活性炭階段的最佳運(yùn)行參數(shù)，研究了接觸過(guò)濾+臭氧+活性炭聯(lián)用工藝對(duì)水中微量污染物的去除效果。試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)污水廠二級(jí)出水中濁度、CODCr、UV254、TOC、6種目標(biāo)藥物、TN、TP、細(xì)菌總數(shù)、總大腸菌群分別為1.51~2.14NTU、23.4~36.1mg/L、0.095~0.109cm~(-1)、8.339~10.510mg/L、0.703~4.631μg/L、11.28~14.43mg/L、1.18~2.21mg/L、1.8×106~6.7×106個(gè)/L、1.0×105~2.2×105個(gè)/L時(shí)，組合工藝對(duì)上述污染物的平均去除率分別為92.29%、80.03%、92.48%、74.16%、67.59%~83.85%、53.38%、49.87%、99.99%、99.99%。 【關(guān)鍵詞】：城市污水 β-內(nèi)酰胺類抗生素 臭氧氧化 活性炭吸附 動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-26
• 1.1 我國(guó)水資源現(xiàn)狀12-13
• 1.1.1 我國(guó)水資源概況12
• 1.1.2 水資源短缺的原因12-13
• 1.2 污水回用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)13-15
• 1.2.1 污水回用現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 污水回用的途徑與方式14
• 1.2.3 污水再生過(guò)程中存在的問(wèn)題14-15
• 1.3 痕量污染物在自然環(huán)境中的遷移轉(zhuǎn)化15-17
• 1.3.1 PPCPs 的危害及自身轉(zhuǎn)化15-16
• 1.3.2 PPCPs 在自然環(huán)境中殘留狀況16-17
• 1.4 PPCPS 檢測(cè)技術(shù)17
• 1.5 PPCPS 類污染物控制技術(shù)17-21
• 1.6 臭氧-活性炭工藝處理 PPCPs 技術(shù)研究現(xiàn)狀21-25
• 1.6.1 臭氧-活性炭工藝概述21
• 1.6.2 臭氧-活性炭工藝?yán)碚摶A(chǔ)21-24
• 1.6.3 臭氧-活性炭工藝應(yīng)用研究進(jìn)展24-25
• 1.7 研究目的和內(nèi)容25-26
• 1.7.1 研究目的和意義25
• 1.7.2 研究?jī)?nèi)容25-26
• 第2章 試驗(yàn)材料和方法26-32
• 2.1 試驗(yàn)材料26-28
• 2.1.1 試驗(yàn)原水26
• 2.1.2 試驗(yàn)工藝流程26-28
• 2.2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與分析方法28-32
• 2.2.1 常規(guī)水質(zhì)參數(shù)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與方法28
• 2.2.2 PPCPs 監(jiān)測(cè)分析方法28-30
• 2.2.3 氣態(tài)臭氧濃度和產(chǎn)量的確定30-32
• 第3章 臭氧去除微量污染物的試驗(yàn)結(jié)果與分析32-49
• 3.1 投加量對(duì)臭氧反應(yīng)試驗(yàn)的影響32-36
• 3.1.1 投加量對(duì)去除 CODCr的影響32-33
• 3.1.2 投加量對(duì)去除 UV254的影響33
• 3.1.3 投加量對(duì)去除 TOC 的影響33-34
• 3.1.4 投加量對(duì)去除 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的影響34-35
• 3.1.5 投加量對(duì)去除微生物的影響35-36
• 3.2 接觸時(shí)間臭氧反應(yīng)試驗(yàn)的影響36-39
• 3.2.1 接觸時(shí)間對(duì)去除 CODCr的影響36-37
• 3.2.2 接觸時(shí)間對(duì)去除 UV254的影響37
• 3.2.3 接觸時(shí)間對(duì)去除 TOC 的影響37-38
• 3.2.4 接觸時(shí)間對(duì)去除 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的影響38-39
• 3.2.5 接觸時(shí)間對(duì)去除微生物的影響39
• 3.3 臭氧氧化對(duì)水中污染物去除效果分析39-45
• 3.3.1 臭氧氧化對(duì)濁度的去除效果分析39-40
• 3.3.2 臭氧氧化對(duì)有機(jī)物的去除效果分析40-42
• 3.3.3 臭氧氧化對(duì) 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的去除效果分析42-43
• 3.3.4 臭氧氧化對(duì) TN、TP 的去除效果分析43-44
• 3.3.5 臭氧氧化對(duì)微生物的去除效果分析44-45
• 3.4 臭氧反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究45-47
• 3.4.1 臭氧反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)公式建立45-46
• 3.4.2 臭氧反應(yīng)動(dòng)力學(xué)結(jié)果分析46-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第4章 活性炭去除微量污染物的試驗(yàn)結(jié)果及分析49-71
• 4.1 活性炭比選49-53
• 4.1.1 活性炭吸附速度的比較49-51
• 4.1.2 吸附等溫線的比較51-53
• 4.2 空床停留時(shí)間對(duì)活性炭吸附試驗(yàn)的影響53-58
• 4.2.1 空床停留時(shí)間對(duì)去除濁度的影響54
• 4.2.2 空床停留時(shí)間對(duì)去除有機(jī)物的影響54-56
• 4.2.3 空床停留時(shí)間對(duì)去除 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的影響56-57
• 4.2.4 空床停留時(shí)間對(duì)去除 TN、TP 的影響57-58
• 4.3 炭層高度對(duì)活性炭吸附試驗(yàn)的影響58-63
• 4.3.1 炭層高度對(duì)去除濁度的影響59
• 4.3.2 炭層高度對(duì)去除有機(jī)物的影響59-61
• 4.3.3 炭層高度對(duì)去除 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的影響61-62
• 4.3.4 炭層高度對(duì)去除 TN、TP 的影響62-63
• 4.4 活性炭吸附對(duì)水中污染物去除效果分析63-67
• 4.4.1 活性炭吸附對(duì)濁度的去除效果分析63
• 4.4.2 活性炭吸附對(duì)有機(jī)物的去除效果分析63-65
• 4.4.3 活性炭吸附對(duì) 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的去除效果分析65-66
• 4.4.4 活性炭吸附對(duì) TN、TP 的去除效果分析66-67
• 4.5 活性炭吸附動(dòng)力學(xué)研究67-69
• 4.5.1 活性炭吸附的動(dòng)力學(xué)公式建立67-68
• 4.5.2 活性炭吸附動(dòng)力學(xué)結(jié)果分析68-69
• 4.6 本章小結(jié)69-71
• 第5章 臭氧-活性炭對(duì)水中微量污染物的去除效果71-78
• 5.1 試驗(yàn)條件71
• 5.2 試驗(yàn)結(jié)果分析71-77
• 5.2.1 臭氧-GAC 對(duì)濁度的去除效果分析71-72
• 5.2.2 臭氧-GAC 對(duì)有機(jī)物的去除效果分析72-73
• 5.2.3 臭氧-GAC 對(duì) 6 種β-內(nèi)酰胺類抗生素的去除效果分析73-75
• 5.2.4 臭氧-GAC 對(duì) TN、TP 的去除效果分析75-76
• 5.2.5 臭氧-GAC 對(duì)微生物的去除效果分析76-77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-81
• 致謝81-82
• 參考文獻(xiàn)82-87
• 作者簡(jiǎn)介87-88
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和研究成果88-89

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