纳米SiO2强化混凝去除水中FA的应用研究

论文摘要

本文主要研究了在三种不同温度（常、高、低温）下，纳米SiO2强化两种不同混凝剂（Al2（SO4）3·18H2O和FeCl3·6H2O）混凝去除水中富里酸（FA）的混凝特性，去除水中FA和浊度效果及其影响。 实验结果表明，对硫酸铝而言，混凝剂投加量是影响水中FA和浊度去除的主要因素，随着硫酸铝投量的增加，FA和浊度的去除效果明显趋好，但有一限度（30mg／L），超过这一值，FA的去除率变化微小。对氯化铁而言，它能在较小的投量（5mg／L）时，就有较好的FA去除效果（70％左右）和很好的浊度去除效果（剩余浊度为2.2NTU左右），此后，随着投量的增加，FA的去除率变化很小，而浊度变化发生逆转，剩余浊度值增大。氯化铁去除FA及浊度的效果优于硫酸铝，但达不到硫酸铝的最好FA去除效果（90％左右）。 氯化铁混凝形成的最终絮体较硫酸铝的细密。 在pH=4时，混凝剂去除水中FA主要以压缩双电层机理作用；在pH=6时，主要是吸附、络合电中和以及沉淀网捕共同作用；在pH=9时，主要是沉淀网捕作用。 投加适量的SiO2能很好地改善絮体的凝结速度、凝结后絮体的大小以及沉降性能，使快搅后形成的小絮体在慢搅阶段能较快的凝结成粗大絮体，在沉淀阶段能以较快速度沉降，使溶液变得清亮，沉降后，絮体在杯底中心成堆。 对硫酸铝，在pH=4时，高温下达到较好FA去除效果所需的混凝剂剂量较小。相比而言，氯化铁在低温下，能用很小的投量就达到比硫酸铝好的多的FA和浊度去除效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 水中有机物污染现状
• 1.1.2 水中天然有机物
• 1.1.3 消毒副产物
• 1.2 纳米材料概述
• 1.2.1 纳米材料的发展
• 1.2.2 纳米材料的特性及其应用
• 1.3 本课题研究的意义及内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 第2章 混凝机理及强化混凝处理技术
• 2.1 混凝研究概述
• 2.2 混凝机理
• 2.2.1 胶体的性质
• 2.2.2 胶粒与混凝剂水解产物之间的作用
• 2.3 絮凝动力学
• 2.3.1 异向絮凝
• 2.3.2 同向絮凝
• 2.3.3 差降絮凝
• 2.4 常用混凝剂研究进展
• 2.4.1 无机混凝剂
• 2.4.2 有机混凝剂
• 2.5 强化混凝法去除水中天然有机物的研究进展
• 2.5.1 基本原理及影响因素
• 2.5.2 基于强化混凝去除水中天然有机物的主要方法
• 第3章 实验材料、装置和方法
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验仪器和装置
• 3.2.1 实验仪器
• 3.2.2 分析仪器
• 3.2.3 实验装置
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 混凝实验
• 3.3.2 分析方法
• 2强化铝盐混凝去除FA的实验研究'>第4章 纳米SiO₂强化铝盐混凝去除FA的实验研究
• 4.1 常温实验结果及分析
• 4.1.1 FA的去除
• 4.1.2 浊度的去除
• 4.1.3 Zeta电位的变化
• 4.1.4 絮体的形成
• 4.1.5 出水pH值的变化
• 4.2 高温实验结果及分析
• 4.2.1 FA的去除
• 4.2.2 浊度的去除
• 4.2.3 Zeta电位的变化
• 4.2.4 絮体的形成
• 4.2.5 出水pH值的变化
• 4.3 低温实验结果及分析
• 4.3.1 FA的去除
• 4.3.2 浊度的去除
• 4.3.3 Zeta电位的变化
• 4.3.4 出水pH值的变化
• 4.4 本章小结
• 2强化铁盐混凝去除FA的实验研究'>第5章 纳米SiO₂强化铁盐混凝去除FA的实验研究
• 5.1 常温实验结果及分析
• 5.1.1 FA的去除
• 5.1.2 浊度的去除
• 5.1.3 Zeta电位的变化
• 5.1.4 絮体的形成
• 5.1.5 出水pH值的变化
• 5.2 高温实验结果及分析
• 5.2.1 FA的去除
• 5.2.2 浊度的去除
• 5.2.3 Zeta电位的变化
• 5.2.4 出水pH值的变化
• 5.3 低温实验结果及分析
• 5.3.1 FA的去除
• 5.3.2 浊度的去除
• 5.3.3 Zeta电位的变化
• 5.3.4 出水pH值的变化
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A（攻读硕士学位期间论文发表情况）