市政技术论文提纲

论文题目：臭氧-臭氧/紫外工艺对市政污水中微量有机污染物的降解及机理研究

摘要：近年来,多种微量有机污染物（TOr Cs）在环境水体中频频被检出等。此类污染物可能会在生物体内富集,导致生物内分泌紊乱、产生抗药性或毒性等危害。污水处理厂是污染物进入环境的关键节点,常规处理工艺不能有效去除TOr Cs。高级氧化技术（AOPs）作为一种应用广泛的水深度处理技术可有效去除TOr Cs,但污水中其余的有机物会大量捕集AOPs所产生的强氧化性羟基自由基（HO·）,导致去除TOr Cs的能力降低。因此,本文提出臭氧-臭氧/紫外（O3-O3/UV）工艺解决此问题。O3-O3/UV工艺降解途径主要分两步进行:1)O3氧化降解大量的有机物和不耐O3的TOr Cs;2)残余O3与UV反应生成HO·,氧化降解剩余耐O3的TOr Cs。但是,目前常用的O3/UV实验装置都存在O3接触时间和UV辐照剂量难以精确控制和测定等问题。本文开发搭建了一套新型模块化细管流O3/UV实验装置,并以丙酮酸（PA）为指示物质,考察了新型模块化细管流O3/UV实验装置与O3-O3/UV工艺研究的契合度,结果表明该装置可准确便利的调节O3接触时间（0～2880s）、UV剂量(0～900.0m J cm-2)和O3浓度(0～5.0mg L-1)等工艺参数,且还可研究O3-O3/UV工艺中不同处理技术对TOr Cs的降解效果和机理。基于新型模块化细管流O3/UV实验装置,本文研究了在不同处理工艺、UV剂量(0～300.0m J cm-2)、污染物初始浓度(0.5～4.0mg L-1)、O3浓度(0～5.0mg L-1)、p H（5.0、7.5、9.0）及水质条件（超纯水、人工配水及二沉池出水）下,O3-O3/UV工艺对三种不同性质污染物（磺胺二甲嘧啶（SMN）、布洛芬（IBP）和安赛蜜（ACE-K））的降解效果和机理。得出以下结论:（1）对比了单独O3技术、单独UV技术和O3-O3/UV工艺,实验结果表明O3-O3/UV工艺对TOr Cs的去除效果最好。当O3初始浓度为1.0mg L-1,UV剂量为137.6 m J cm-2,O3接触时间为60s,p H为5.0,背景水体为超纯水时,单独O3对SMN、IBP、ACE-K的去除率分别为86.3%、21.0%和7.0%,O3-O3/UV工艺对其去除率分别为87.3%,58.4%和78.2%。（2）随着O3浓度、UV剂量和p H的增大,O3-O3/UV工艺对污染物的去除率提高。污染物初始浓度的增大会导致污染物的去除率降低。此外,当UV剂量为137.6 m J cm-2时,浓度为0-5.0mg L-1的O3可被完全分解。（3）当O3初始浓度为5.0mg L-1、O3接触时间为60s和UV剂量为138.1m J cm-2时,O3-O3/UV工艺对人工配水和二沉池出水中SMN、IBP、ACE-K的去除率均大于90.0%。同时,污水中的DOM还可被有效去除。

关键词：高级氧化技术;市政污水;微量有机污染物;臭氧-臭氧/紫外工艺;新型模块化细管流O₃/UV装置

学科专业：建筑与土木工程（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 微量有机污染物现状

1.1.1 农药

1.1.2 药物

1.1.3 内分泌干扰物

1.1.4 个人护理品

1.2 水中微量有机污染物的去除技术

1.2.1 生物处理技术

1.2.2 物理处理技术

1.2.3 化学处理技术

1.3 O_3/UV工艺对微量有机污染物的去除及存在的问题

1.3.1 O_3/UV的原理

1.3.2 O_3/UV工艺对TOr Cs的降解

1.3.3 O_3/UV工艺的实验装置

1.3.4 模块化细管流O_3/UV实验装置

1.4 本课题研究的意义及内容

1.4.1 本课题研究的意义

1.4.2 本课题研究的内容

第二章 实验材料与研究方法

2.1 主要化学药剂及试验水体

2.1.1 主要化学药剂

2.1.2 试验水体

2.2 实验仪器及设备

2.3 分析检测方法

2.3.1 分光光度法

2.3.2 高效液相色谱分析方法

2.3.3 液相色谱-三重四极杆质谱联用分析方法

2.3.4 荧光分光光度计分析方法

第三章 模块化细管流O_3/UV实验装置的优化及测试

3.1 引言

3.2 指示性物质

3.3 模块化细管流O_3/UV实验装置的优化和测试

3.3.1 模块化细管流O_3/UV实验装置的优化

3.3.2 新型模块化细管流O_3/UV实验装置的测试

3.4 O_3-O_3/UV工艺对PA的降解

3.5 本章小结

第四章 基于新型模块化细管流装置研究O_3-O_3/UV工艺对TOr Cs的降解

4.1 引言

4.2 目标污染物

4.3 实验结果与讨论

4.3.1 不同处理工艺对TOr Cs的降解

4.3.2 初始O_3浓度和UV剂量对污染物降解的影响

4.3.3 O_3浓度的沿程监测

4.3.4 污染物初始浓度和UV剂量对污染物降解的影响

4.3.5 pH和UV剂量对污染物降解的影响

4.4 本章小结

第五章 基于新型模块化细管流装置研究O_3-O_3/UV工艺对市政污水中TOr Cs的降解

5.1 引言

5.2 实验结果与讨论

5.2.1 高浓度O_3下,HA浓度对IBP降解效果的影响

5.2.2 自由基掩蔽实验

5.2.3 人工配水对污染物降解效果的影响

5.2.4 二沉池出水对污染物降解效果的影响

5.2.5 三维荧光分析

5.3 新型模块化细管流O_3/UV装置的潜力分析

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢