臭氧－硅藻土材料去除水体嗅味物质研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李巧霞 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011-05-21 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 潘纲 |
| 关键词 | 臭氧 硅藻土 分解速率 geosmin MIB ozone diatomite decomposition rate |
| 其他题名 | Removal of Odor Substances from Water by Ozone-Diatomite |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 由于蓝藻水华频繁爆发，导致藻源嗅味问题日益严重，蓝藻的代谢产物如土臭素（geosmin）和二甲基异茨醇（2-methylisoborneol，简称MIB）等土霉味物质，引起水体质量下降和人们的恐慌心理，因此水体嗅味物质的去除称为当前亟待解决的问题。臭氧是一种能够有效去除嗅味物质的氧化物，并且分解后生成氧气，无二次污染，然而臭氧极其不稳定，很容易分解，影响了臭氧的利用效率，造成了资源的浪费。因此，实现臭氧稳定性调控，对于提高臭氧的利用效率进而去除水中嗅味物质具有重要意义。通过在水中添加固体颗粒物可以有效的增强臭氧的稳定性。 本研究对太湖十八湾围隔内的geosmin和MIB含量进行了为期9个月的调查，初步明确水体中geosmin和MIB的含量状况，探索嗅味物质随季节波动的规律，并探讨其与环境因子的关系；实验室内通过添加固体颗粒物硅藻土，来调控臭氧的稳定性，并进一步设计正交实验，通过硅藻土的界面调控作用、温度、pH等调控手段，提高臭氧的稳定性，在优化条件下制得了臭氧-硅藻土材料，利用稳定化的臭氧-硅藻土材料去除水体嗅味物质，考察对geosmin和MIB的去除效能，并应用于嗅味问题严重的太湖喇叭口，考察现场应用效果，为解决水体嗅味问题进行了积极的探索。本文主要得到以下结果： 太湖十八湾围隔内7个采样点嗅味物质geosmin和MIB的含量调查结果表明，geosmin和MIB的含量在冬春季节较低，夏秋季节较高，随季节波动明显，在夏季嗅味物质以MIB为主，其8月份的平均浓度为459 ng/L，含量远远高于嗅阈值。从各个采样点来看，geosmin和MIB均与水体溶解氧没有显著相关性，geosmin与叶绿素-a也没有显著相关性，但是6号点与7号点中MIB与叶绿素-a显著相关，相关系数达0.966和0.921，从整个研究区域来说，geosmin和叶绿素-a显著相关，相关系数为0.907。 在水中添加固体颗粒物硅藻土可以使臭氧的稳定性增强，臭氧在4 g/L的硅藻土悬浊液中的分解速率常数为0.015 /min，低于在蒸馏水中的分解速率常数0.036 /min，此材料称为常规臭氧-硅藻土材料；正交实验结果表明，温度、pH、硅藻土浓度和离子强度都会影响臭氧的稳定性，在温度为4 ℃，pH为4，硅藻土浓度为4 g/L和离子强度为0.01 mol/L时稳定性较强，由此制得了优化臭氧-硅藻土材料。 用常规臭氧-硅藻土材料处理模拟嗅味物质水样中的geosmin和MIB，结果表明，10 min时，geosmin和MIB的去除率分别为73.4%和46.6%，高于对照中的45.9%和20.5%，30 min时，geosmin和MIB的去除率进一步提高到96.1%和79.7%，仍然高于对照。用优化臭氧-硅藻土材料处理模拟水样中的geosmin和MIB，结果也表明，优化臭氧-硅藻土材料对geosmin和MIB的去除率高于单独臭氧处理。太湖喇叭口现场实验结果表明，臭氧-土壤材料可以有效的去除水体嗅味物质二甲基三硫和MIB，加30 kg臭氧-土壤材料的实验围隔中，二甲基三硫的去除率为76%，MIB的去除率为79.02%，加90 kg臭氧-土壤材料的实验围隔中，二甲基三硫的去除率为83%，MIB的去除率为57.67%。并且可有效逆转水体厌氧状况。 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-08-30 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/755]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李巧霞. 臭氧－硅藻土材料去除水体嗅味物质研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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