《预氧化技术》PPT课件.ppt

预氧化技术 微污染水源水中含有溶解性有机物及藻类等物质 若不能在水处理工艺中加以有效去除 它们将在加氯消毒过程中生成三卤甲烷 卤乙酸及其他消毒副产物 影响饮用水的安全性 对水源水进行预氧化处理通常能够强化混凝沉淀工艺对有机物和藻类的去除 为什么要预氧化 预氧化的目的 强化混凝有机物去除臭味去除控制消毒副产物去除重金属 常用的预氧化剂有氯气 Cl2 二氧化氯 ClO2 臭氧 O3 和高锰酸盐复合药剂 PPC 等 Cl2由于易与水中腐殖质作用产生氯化消毒副产物现已不提倡采用 ClO2的应用也因能生成亚氯酸根 ClO2 而受到限制 O3有较高的氧化能力并且对后续工艺不会产生不利影响 PPC预氧化的助凝除藻效果较好且易于操作管理 因此 O3和PPC预氧化得到了较为广泛的研究 预氧化的分类 1 期刊 环境污染与防治2007 6 15 第29卷 第6期 臭氧 高锰酸盐预氧化对生物过滤净水效能的影响 环境污染与防治 关春雨马军隋铭皓鲍晓丽2 期刊 JournalofEnvironmentalSciences2009vol 21p 872 876 Enhancedremovaloforganicsbypermanganatepreoxidationusingtannicacidasamodelcompound Roleofinsituformedmanganesedioxide ZHANGLizhu MAJun LIXin WANGShutao 1 原理 O3可与水中天然有机物 NOM 的不饱和键和芳香环结构反应 使其部分解聚 产生醛类和酸类化合物 但是由于试验中O3相对投加量较小 因此其加入后会在快速O3消耗期与NOM反应而被消耗 因此 O3仅能强化去除少量含有共轭双键和芳香环结构有机物和较易被氧化有机物 PPC中的KMnO4能够氧化水中部分有机物 但是其直接去除作用并不明显 PPC能够破坏胶体颗粒表面的有机涂层从而压缩双电层 同时KMnO4的还原中间产物新生态水合MnO2具有很强的吸附能力 有利于絮体的形成 且Ca2 存在对于MnO2去除有机物具有很强辅助作用 Ca2 可以使MnO2表面电位降低 且在MnO2和有机物之间起连接桥的作用 使有机物更易被吸附 PPC预氧化后混凝过程中生成的絮体密实 沉降性好 臭氧 高锰酸盐预氧化与生物预处理工艺联用 O3和PPC 高锰酸盐复合药剂 预氧化后水中的低分子量物质含量上升 此类化合物容易穿过细胞膜和被新陈代谢酶攻击 故水的可生化性也随之增加 而在预氧化后进行生物处理能够有效去除可生物降解有机物 降低可生化性 同时也能控制水的色度和氨氮含量 因此预氧化与生物预处理联用可以令二者优势互补 提高净水效率 在运行的初始阶段 预氧化后续生物过滤出水浊度较高 随着运行时间的增加 陶粒上生物膜的活性逐渐增强 生物过滤对水中颗粒物的吸附和粘附絮凝能力趋于稳定 图表说明 PPC预氧化后续生物过滤 PPC 生物过滤 出水浊度比O3预氧化后续生物过滤 O3 生物过滤 下降得快而且较为稳定 与浊度不同 滤后水高锰酸盐指数自运行开始后一直保持稳定 说明生物过滤对水中易氧化有机物的去除相关性不大 滤后水UV254变化很小 说明难生物降解有机物很难在生物过滤中被去除 O3 生物过滤对DOC的去除率稍高 O3和PPC预氧化后SUVA相对于空白试验分别降低和升高 见表1 而O3 生物过滤出水SUVA升高较明显 见表2 说明O3预氧化更有助于生物过滤对可生物降解有机物的去除 PPC预氧化有助于后续生物过滤对NH4 N的去除 运行后期PPC 生物过滤对NH4 N的去除率明显高于O3 生物过滤 期刊 IndustrialWaterTreatmentMar 2003Vol 23No 3Experimentalresearchoftheremovingofalgaebypre oxidationwithferrate高铁酸盐预氧化 絮凝除藻的实验研究梁好 韦朝海 盛选军 易路景 梁运莲 2 水体中滋生藻类时 由于藻体细胞的新陈代谢及光合作用 常常使水体的pH有所升高 由于混凝过程中的pH是重要的因素 pH直接影响水中胶体浊质和藻类的电荷 控制水中化学反应动力学 同时pH决定混凝剂的水解速率和混凝剂水解产物的类型 浓度和电荷 控制金属氢氧化物沉淀在水中的溶解度等 因此水的pH变化会影响高铁酸盐预氧化 絮凝的除藻效果 图3是pH为5 7 5 10时高铁酸盐对含藻水的沉后除藻效果对比 从图3可以看出 当高铁酸钾投量都为1 4mg L时 随着聚合铝投量的增加 三种水样的沉后水除藻率也增大 并且水样的pH越低 除藻率越高 说明在高铁酸盐预氧化 絮凝过程中 高铁酸盐的氧化性起主要作用 进一步验证了高铁酸盐氧化还原电位在酸性条件下为2 2V 高于在碱性条件下为0 7V的研究结果 即随着pH的降低 高铁酸盐的氧化能力增强 促使水中有机物分解和破坏 而且伴随其在水中分解过程中可能产生高正电多聚水解产物 最终形成的Fe OH 3胶体沉淀 使其不仅可以氧化水中某些有机物 而且可以通过吸附和共沉的协同作用去除水中有机物 Introduction ClO2oxidationpriortochlorinationcanreducethelevelsofTHMandtotalorganichalogen TOX formation LykinsandGriese 1986 Linderetal 2006 MixedresultsonHAAformationhavebeenreported HAAconcentrationremainedconstantuponadditionof2mg LClO2followedbychlorination Harris 2001 butGriese 1991 reportedthatClO2pretreatmentreducedHAAformation 3 AlthoughClO2canreducetheformationofTHMs HAAsandTOX theformationofemergingDBPshasnotbeenstudiedadequately objective 1 thechangesofNOMpropertieswithClO2pretreatment 2 theformationofregulatedandemergingDBPsfromClO2preoxidationandincombinationwithchlorinationorchloramination 3 theeffectsofClO2pretreatmentontheformationofDBPsinbromide richwaters HAAs的ClO2预氧化前后的比较 Conclusion ClO2primarilydestroyedthearomaticandconjugatedstructureofNOMandtransformedlargearomaticandlongaliphaticchainorganicstructurestosmallandhydrophilicorganics Conclusion ThepresenceofbromidenotonlyenhancedtheformationofDBPs butalsoshiftedDBPstomorebrominatedspecies IncreasesinClO2dosesenhancedthereductionpercentagesofTHMs HAAsandCH butTCNMandTCPremainedconstant 用混合加强预氧化的终端微滤的污染减排方法去除地表水的铁和锰 4 铁锰在地表水中广泛的存在 主要以离子形式存在 通常 水体首先被氧化 然后过滤去除氧化物 氧化需要符合排放要求 如果不经氧化 亚铁离子和锰离子会由于氧化变成不溶物 从而引起水体变色 产生气味和变浊 因此在去除铁和锰时 氧化是非常重要的步骤 氧化和微滤手段结合是去除地表水中铁和锰的常用手段 在氧化过程中铁和锰氧化物的特征能够受搅拌强度所影响 随后影响膜过滤的效果 为了优化氧化过程 铁和锰在氧化过程中搅拌强度的作用需要被检测出来 足够的氧化剂被加到一个之前准备好的亚铁溶剂 在不同的搅拌强度下随着 或者没有 锰离子的氧化 终端保持恒定的30min的膜压差 一个定制的模块被用在微滤中 这个模块被管膜所包围 膜过滤的电阻由串联阻力模型计算出来 滤饼阻力决定了膜污染程度 这个过程由氧化物成分决定 在高强度的搅拌下 氧化物形成的更少更紧凑 导致滤饼阻力的减少 提高了渗透通量 锰被氧化加剧了膜污染 铁 锰氧化物的形成 提高了疏水性 从而使渗透通量迅速下降 在预先加氯法中 终端不可逆的膜污染对于搅拌强度不敏感 同时由铁 锰氧化物造成的不可逆的膜污染要比膜过滤循环过程中铁氧化物更加严重 结果显示 终端的膜通量能够通过加强混合的预先加氯法而有效的加强 由于一个低滤饼压缩率的通透的滤饼层的形成 不同搅拌强度和氧化时间下下 氯化过程后的铁锰的残余溶解量 在氯化微滤过程中 不同的搅拌强度 产生的不同的比阻 结论 加强搅拌的氧化手段能够提高在混合氯化去除地表水中的铁和锰过程中的微滤效果 随着增加搅拌强度 微滤中的滤饼阻力被减少 因为更小的氧化物的形成 有更高的不规则规格 造成更高的渗透通量 与锰离子相比 铁锰氧化物滤饼更加的疏水 更有可能污染膜 氧化物对于终端的不可逆的污染 在预先加氯法中 对搅拌强度是不敏感的 为了有效的解决预先加氯法 MF中膜污染问题 在预先加氯法中的充分混合也许是是一个解决办法 因为它能加强可渗透滤饼层的形成 而不是过滤中的更低的不可逆的膜污染 EffectsofpreoxidationandcarbonizationtechnologiesontensilestrengthofPAN basedcarbonfiber 预氧化和碳化技术对于聚丙烯腈基碳纤维的拉伸强度的影响 作者 Jing Min Wang Cheng Guo Zhu Bo 等 来源出版物 JOURNALOFAPPLIEDPOLYMERSCIENCE卷 108期 2页 1259 1264DOI 10 1002 app 27669出版年 APR152008 关键字 稳定化预碳化拉伸强度预氧化 主要内容 正确的预氧化时间 预氧化温度以及预氧化拉伸率是制备高质量的碳纤维的基本条件 本文主要研究预氧化与预碳化过程中温度等因素对于碳纤维 CF 拉伸强度的影响 并就此做了一系列的试点试验及探讨 5 预氧化时间 密度 含氧率 预氧化温度 密度 含氧率 碳化温度 拉伸强度 预碳化温度 拉伸强度 结论 高强度的聚丙烯腈纤维不一定总是可以生产出高强度的碳纤维 这是因为预氧化和碳化的过程控制条件在聚丙烯腈纤维向碳纤维的转化过程中也起着重要的作用 对于给定的聚丙烯腈纤维 制得的碳纤维的拉伸强度主要受一下七个参数的影响 1 正确的预氧化时间和温度能确保氧化纤维适宜的氧容量和结构的稳定性 在预氧化过程初始阶段的拉伸导致聚丙烯腈大分子的去向和随后的阶梯结构 以上的两个条件为制备高质量的碳纤维奠定基础 2 在实验温度的变化范围内 碳纤维的拉伸强度的增加可以通过提高预碳化的温度 在750 时达到最大值 预碳化拉伸的应用有利于保持在预氧化过程中建立起来的去向 还有一点需要注意 拉伸率一定要通过在线监测谨慎控制 否则纤维可能会断裂 3 随着温度的升高 在1200 以下碳纤维拉伸强度的提升非常快 当温度高于1200 提升就变的缓慢了 即使在碳化过程中 也需要对于拉伸进行适当的缓和以制备最优碳纤维 EffectsofPre oxidationConditionsonAdsorptionPerformanceofActivatedCarbonFibers CAIYu lin XUShan qing DINGXinJournalofDonghuaUniversity Eng Ed Vol 29 No 3 2012 6 Introduction Inordertoinvestigatetheeffectsofpre oxidationconditionsonadsorptionperformanceofactivatedcarbonfibers PANfiberwebswereadoptedasprecursorsforpreparingACFs Pre oxidationtemperature heatingrate andtreatmenttimearethemainfactorsonaffectingtheadsorptionperformanceoftheACFs ResultsandDiscussion ResultsandDiscussion ResultsandDiscussion Conclusion Whenthepre oxidativ