基于混凝的联合处理工艺对水中新兴污染物的去除效果和作用机理
文献类型：学位论文
| 作者 | 姜巍 |
| 答辩日期 | 2017-05 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王东升 |
| 关键词 | 新兴污染物 吸附 Emerging Contaminants 混凝 Coagulation 酶 Adsorption 联合工艺 Enzyme Hybrid processes |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 其他题名 | Coagulation Based Hybrid Processes for Emerging Contaminant Removal: Performance and Mechanism |
| 英文摘要 | 新兴污染物主要包括药物和个人护理用品（PPCPs）、内分泌干扰物（EDCs）、
表面活性剂、塑化剂及其它工业添加剂等。虽然新兴污染物在水环境中的存在浓
度非常低，而且大多数新兴污染物没有在相关法律法规中列出，但是新兴污染物
会对水生生物造成急慢性中毒、内分泌干扰、生物积累等多种影响。传统饮用水
处理工艺对于新兴污染物的去除效率很低，在某些情况下甚至没有去除效果，因
此，有必要对传统饮用水处理技术进行强化。本文构建了混凝与吸附、酶催化氧
化等组合的复合工艺，研究并探讨了其工艺可去除原理以及组合工艺之间的协同
去除机制。此外，水体中的天然有机物（NOM）和悬浮性固体（SS）等在新兴
污染物的去除过程中存在着复杂的相互作用，因此，本研究明确了 NOM和 SS
在对新兴污染物去除效果和降解过程的影响，以推动新兴污染物去除工艺原理的
建立与学科的发展。
本研究选取了碳纳米管（CNT）和超细粉末活性炭（SPAC）作为研究对象，
并对比了普通粉末活性炭（PAC）和颗粒活性炭（GAC），研究了其对水杨酸、
布洛芬和双氯芬酸这三种典型的新兴污染物的吸附效果。研究发现，比较四种吸
附剂对污染物的去除效果，基本上呈现出 SPAC>PAC>GAC>CNT的趋势。在不
同污染物之间，对双氯芬酸（DCF）的吸附容量最大。从污染物的性质中可以看
出，DCF的辛醇-水分配系数（logKow）在三种污染物中最高，疏水性更强。DCF
因为具有更强的疏水性，因此更有可能受到水的排斥而趋向于界面，克服水膜的
阻力，提高了吸附效率。溶液中的天然有机物（ NOM）会对新兴污染物的吸附
造成不利影响。由于 NOM的粒径较大，更容易被大孔径的 CNT吸附，因而溶
液中 NOM浓度变化对 CNT的影响更大。
在对吸附法去除新兴污染物研究的基础上，本研究进一步采用一步法制备了
同时具有混凝及吸附性能的复配碳材料混凝剂，确定了最佳反应时间及吸附剂与
混凝剂的配比。研究表明，复配混凝剂相比起吸附剂和混凝剂单独使用时，对新
兴污染物的去除效果均有显著提升。SPAC和 CNT在与 PACl复配后，吸附容量
最高提升了 5倍以上；同时碳材料还可以在絮凝过程中起到架桥的作用，从而能
够提高絮凝剂的去除效率。NOM会产生竞争性吸附作用，并且会导致脱稳的胶
粒复稳以及絮体颗粒粒径的降低，所以对 ECs的去除有不利的影响。高 pH值对
形成大絮体颗粒有利，新兴污染物更易被大絮体颗粒吸附和卷扫，所以新兴污染
物的去除率随 pH升高而提高。三种新兴污染物的去除率基本上表现出
SALA |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/38638]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 中国科学院生态环境研究中心 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姜巍. 基于混凝的联合处理工艺对水中新兴污染物的去除效果和作用机理[D]. 北京. 中国科学院大学. 2017. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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