磁树脂/强化混凝对微污染有机物的去除和工艺优化

来源 :济南大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:lewisgw
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
药品及个人护理品(PPCPs)作为新兴污染物受到越来越多的关注。近几年,我国南、北方饮用水源水中不断检出抗生素、内分泌干扰物、持久性有机污染物等多种PPCPs,给水环境和人类健康带来潜在威胁。可见,如何有效去除水环境中的PPCPs对保障供水安全具有重要意义。本研究主要采用超高效液相色谱串联四级杆质谱联用监测方法(UPLC-MS/MS),对强化混凝、磁性离子交换树脂(MIEX)吸附及其联用技术去除饮用水源水中的磺胺甲恶唑(SMX)效果进行分析和评价,探讨不同铝盐混凝剂形态分布、水样pH以及水体中天然有机物腐殖酸(HA)的存在情况对SMX的去除过程及效率影响,得出结论如下:1、混凝技术对SMX水样的去除效果并不好,说明了无机混凝剂不适合去除这一类有机小分子物质。本实验采用的混凝剂分别是硫酸铝(AS)、聚合氯化铝(PACl)和纳米AlO4Al12(OH)24(H2O)127+(Al13)。分析混凝机理,得出混凝过程中的作用机理并不是单一的,会有多种机理相互交叉联合起作用。在酸性条件下,单体铝(Ala)更容易水解成络合状絮体,通过吸附架桥作用和网捕卷扫作用凝聚成更大絮体沉淀,从而将SMX去除。在碱性条件下,电中和作用占混凝过程的主导地位。聚合态铝(Alb和Alc)的中和能力要比单体铝好,更利于混凝去除SMX。对比不同pH条件下,混凝前后Zeta电位变化,出水残留铝含量以及混凝过程中絮体粒径生长过程,也可以得出相同的结论。HA的存在对三种混凝剂去除SMX的效果产生了很大的影响。HA分子上的活性基团会与SMX发生竞争,争夺铝盐阳离子与之形成络合配位体的结合位点。这种竞争关系是混凝剂去除SMX效率降低的一个主要原因。其中,HA的存在严重妨碍了单质铝和SMX之间的反应,而对聚合态铝(Alb和Alc)的混凝效果的影响体现在碱性条件下。通过对比Zeta电位得出的结果与之前的去除率实验结果保持一致。同时,余铝率和分子量的分布数据也证明了HA对SMX的去除影响。2、MIEX树脂对SMX的去除率高,而且MIEX树脂与SMX接触后反应迅速,所需时间短,再生性好。在pH值为2-10的范围内,MIEX树脂对SMX的去除率整体高于55%,而且pH值为5-7时SMX去除率最高,达到71.2%。整体来看,酸性条件下MIEX树脂去除SMX的效率要比中性和碱性条件下高。这可能与SMX物质本身的性质或者水样中离子之间的互相作用有关。另外,考虑到使用HCl和NaOH调节水样pH由此引入了新的Cl-和OH-,可能会跟同样是阴离子的SMX竞争吸附位点。对比反应前后的Zeta电位,可以得出相同结论。当HA存在时,MIEX树脂对SMX的去除率要比HA不存在的情况下有所降低。这是因为水体中含有高浓度的HA,也就意味着含有大量的阴离子,而同样作为阴离子存在的SMX由于HA的加入而两者竞争MIEX树脂的离子交换位点。同时,由于HA大分子的存在,被MIEX树脂吸附后可能会形成孔道堵塞现象,阻碍了SMX的去除,从而引起SMX去除率降低的情况。因此,SMX的去除率相比较HA不存在时有所下降。同时,Zeta电位和分子量的分布数据也证明了HA对SMX的去除影响。3、通过研究MIEX-强化混凝联用技术在不同pH条件下对SMX的去除,可以发现其对SMX的去除率要高于两种技术单独去除SMX的效率。其中,MIEX树脂在联用技术去除SMX的过程中发挥了主要作用。强化混凝技术去除SMX主要依靠电中和、吸附架桥和网捕卷扫三种机理联合作用完成,而MIEX树脂是由离子交换和吸附来实现SMX的去除。这不仅与三种铝盐混凝剂的铝形态分布和溶液pH有关,还由SMX物质本身的性质决定。SMX的分子量比较小,在水中呈现可溶解性,不利于混凝技术对其的去除。根据SMX在水溶液中呈现阴离子的性质,以及分子上具有多种易被吸附的官能团,有利于磁性离子交换树脂去除SMX。HA的存在使MIEX树脂联用强化混凝技术去除SMX的效率降低。根据分析可以得知,HA对这两种单独的技术去除SMX都会产生影响。在强化混凝技术中,HA与铝盐混凝剂发生络合反应,生成HA-铝盐共聚络合物,消耗一部分铝盐,使与SMX作用的铝盐混凝剂总量减少,降低了SMX的去除率。在MIEX树脂吸附技术中,HA作为阴离子与SMX竞争离子交换位点,从而影响了SMX的去除。
其他文献
1病例资料 男,44岁.主因间断排柏油样便40天入院.
阅读和写作是学生语文能力衡量标准之一。如何培养好学生的阅读和写作能力自然是语文教学中绕不开的话题。足教材的读写结合法,从阅读与写作的内在联系着手,为提高学生的阅读
<正>在广东省佛山市顺德区的利迅达机器人有限公司内,排成一列的工业机器人正在被调试、打磨、抛光、喷涂、焊接……效用不同的各种机器人,在外观上很相似,大多是一只长长的
近期,一批以技术见长的互联网金融企业加速布局全球市场,并不约而同地将东南亚视为出海第一站。在许多中资企业看来,当前的东南亚金融市场具备较大潜力与较高投资价值,东南亚与中
报纸
针对猪肉眼肌彩色图像中眼肌区域的提取,提出一种基于颜色和纹理特征的彩色图像分割方法,实现了眼肌区域的自动分割。该研究在RGB彩色空间下进行,改进以往区域生长算法中种子点的选取方法,实现了基于彩色图像的区域生长算法,并比较以灰度为特征,以颜色为特征和以颜色与纹理相结合为特征进行区域生长的分割效果。研究结果表明,基于R、G、B和纹理特征的改进区域生长算法具有较好的分割效果。
目的优选复方枣仁胶囊的最佳提取工艺。方法采用正交试验法,以浸膏得率及浸膏中总黄酮的含量为考察指标,筛选提取工艺。结果复方枣仁胶囊中总黄酮的最佳提取工艺为:药材10倍
企业基层应以坚强有力、民主和谐为目标,加强队伍建设;以制度完善、管理规范为目标,狠抓基础工作;以制度完善、管理规范为目标,狠抓基本功训练,才能最大限度地创新创效,为企
年鉴作为一种大型工具书,集知识、信息、数据和资料于一身,具有"鉴往知来"的作用。本文梳理了年鉴的发展历程,并结合《山东新闻出版广电年鉴》,首先明确年鉴具有为决策提供依据
一、研究背景无形体(Anaplasma)是一种胞内寄生菌,常寄生于血细胞引起无形体病。病原体可由多种蜱通过叮咬传播给人或动物,在家畜中广泛存在,也是一类人畜共患的蜱传疾病。无