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题名: 我国典型水源溶解性有机物及其强化混凝特性的调查、表征与模型
作者: 解建坤
学位类别: 博士
答辩日期: 2010
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 王东升 ; 汤鸿霄
关键词: 溶解性有机物(DOM) ; Dissolved organic matter (DOM) ; 分级表征 ; Fractionation characterization ; 强化混凝 ; Enhanced coagulation ; 模型 ; Modeling
其他题名: Dissolved organic matter and its enhanced coagulation in Chinese typical source waters: Survey, characterization and modeling
中文摘要:
      溶解性有机物(DOM)的研究一直是饮用水安全保障技术领域的一个重要课题,这不仅是因为DOM复杂的构成,而且是因为DOM的存在给饮用水处理带来的一些危害,如与氯消毒剂反应产生消毒副产物等等。我国拥有丰富的水系、众多的人口、快速的发展以及不可避免的污染,关于我国各种饮用水源水DOM特性及其可去除性的研究始终是一项令人感兴趣和意义重大的课题。因此,本论文对我国十三个典型饮用水水源(三个季节)的溶解性有机物(DOM)特性及其对于四种混凝剂(FeCl3,、Al2(SO4)3、聚合氯化铝(PAC)和高效聚合氯化铝(HPAC))的强化混凝特性进行了常规指标、化学分级(树脂吸附法)和物理分级(高效体积排阻色谱法(HPSEC)与分峰技术结合)的综合表征与调查,并对原水DOM的化学分级性质、物理分级性质与特征紫外吸光度(SUVA)之间(即三种DOM表征方法之间)的相关性进行了分析,此外,还对原水性质与DOM强化混凝去除性质(包括DOM强化混凝去除率、强化混凝投药量和强化混凝pH值)之间分别进行了相关性分析和模型的建立。 对十三个饮用水水源三个季节的原水水质特别是DOM特性的调查表征结果表明,由于不同程度的水体污染和周边生态环境破坏,低DOM含量、低SUVA值、低憎水性DOM组分百分率和低较高分子量DOM组分百分率是大部分被调查水源的显著特征。松花江流域中两个水源的SUVA值、憎水性DOM组分百分率和较高分子量DOM组分百分率相对高于黄河流域、长江流域和珠江流域,后三个流域中水源的这些指标在一个相对较低的水平上波动。从秋季到春季,大部分水源的这些指标在不同程度上有所降低。憎水性DOM组分百分率与较高分子量DOM组分百分率(特别是HoA%、SHoM%、Peak 5%和Peak 4, 5%)之间具有较高的线性相关性,然而SUVA与以上指标的相关性相对较低一些。此外,本论文提出了一个基于化学分级和物理分级的DOM内部构成示意图。 对十三个饮用水水源(三个季节)对于四种混凝剂的DOM强化混凝特性的调查表征结果表明,大部分被调查水源的DOM强化混凝可去除性较低,松花江流域中两个水源的DOM强化混凝可去除性相对高于黄河流域、长江流域和珠江流域,从秋季到春季,大部分水源的DOM强化混凝可去除性在不同程度上有所降低。四种混凝剂在DOM强化混凝去除率、强化混凝投药量、强化混凝pH值和单位投药量的DOM去除率四个方面表现出的大小顺序各不相同。本论文为取样点当地水源以及具有相似水质特性的类似水源提供了丰富的强化混凝参考数据,并分别为每个水源提出了常规混凝目标和强化混凝目标。此外,本论文还提出了一个四种混凝剂用于DOM去除的选用标准。 对原水性质与DOM强化混凝去除性质的相关性分析结果表明,四种混凝剂的DOM强化混凝去除率(可去除性)与原水DOM的憎水性组分百分率和较高分子量组分百分率(特别是HoA%、SHoM%、Peak 5%和Peak 4, 5%)之间具有较高的线性相关性,而与原水SUVA值之间的相关性相对较低一些。四种混凝剂的强化混凝投药量和强化混凝pH值与原水强化混凝可去除的DOM含量、碱度和pH值构成的复合参数之间具有较高的非线性相关性。基于这些相关性分析而建立的DOM强化混凝去除率、强化混凝投药量和强化混凝pH值的半经验模型具有较高的相关性和较低的偏差(或方差),经初步验证,三套模型具有较高的预测精度,这为模型应用于DOM强化混凝过程的预测提供了可能。另外,发现在季节温差范围内,水温对DOM强化混凝去除的影响不显著。
英文摘要:
      The characterization of dissolved organic matter (DOM) and its removal by enhanced coagulation for 13 typical Chinese drinking source waters (three seasons) were investigated thoroughly using general parameters in conjunction with chemical fractionation (resin adsorption, RA) and physical fractionation (high performance size exclusion chromatography (HPSEC) and peak fitting technique). Four coagulants, FeCl3, Al2(SO4)3, polyaluminum chloride (PAC) and high performance polyaluminum chloride (HPAC) were assessed. The correlation between the DOM chemical fractions, physical fractions and SUVA was analyzed. The correlation between raw water properties and DOM enhanced coagulation properties (including DOM removal efficiency by enhanced coagulation, enhanced coagulation dosage and enhanced coagulation pH) were analyzed and modeled.
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/35055
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我国典型水源溶解性有机物及其强化混凝特性的调查、表征与模型.pdf(1418KB)学位论文--限制开放 联系获取全文

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解建坤. 我国典型水源溶解性有机物及其强化混凝特性的调查、表征与模型[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010.
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