高铁酸盐协同ATP/MCPA混凝-氧化RO浓缩液过程及机理研究

基本信息
批准号:51808202
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:21.00
负责人:张会琴
学科分类:
依托单位:湖北工业大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:皮科武,Yang Deng,时亚飞,黎甜,桂敏,王瑜婷
关键词:
氧化吸附离子交换沉淀混凝
结项摘要

Dissolved organic matters (DOM) from RO concentrates with high salt has been causing a serious threat to industrial water as pollutants in reclaimed-water recycling, and it is difficult to effectively remove them from RO concentrates. In this study, our major objective was to study the interference mechanism between the multi-coordination purifying agents (MCPA) and DOM from RO concentrates with high salt. Firstly, MCPA with ATP as vector (ATP-MCPA) with strong applicability, multifunction and high-performance was designed and prepared in order to observe the microstructure variation in the synthetic process and optimize the MCPA species to achieve the best performance; Secondly, the effect of the MCPA cooperating with ferrate(VI) on the removal of DOM from RO concentrates with high salt was investigated to explore the common features and the basic law of micro-dynamics on the removal of DOM in the process of coagulation, absorption and oxidation, in order to study the synergistic effect and the principle of coagulation increase between ATP and doped ions, as well as their structure-activity relationships, adsorption and oxidation coupling and interference mechanism between ATP-MCPA, ferrate(VI) and DOM from RO concentrates. Finally, the mechanism in the treatment of DOM from RO concentrates with high salt was been explored in order to perfect and develop coagulation and oxidation reaction mechanism. This research contributes to the performance improvement of the coagulation-flocculation and oxidation process for removal of DOM from RO concentrates with high salt, and therefore, which is provided theoretical basis and technical support in the coagulation and oxidation reaction mechanism, new flocculants synthesis and practical application.

高含盐量RO浓缩液中阴离子(Cl-、NO3-)严重影响混凝-氧化效果,传统水处理方法不能将其溶解性难降解有机物(DOM)有效去除。本项目以改性凹凸棒石(ATP)为载体,构建ATP与活性离子共聚体系,合成ATP衍生复合絮凝剂(ATP-MCPA)。从ATP-MCPA合成过程中微观形貌形成机理理论研究出发,研究微观形貌特征及其影响规律;研究ATP-MCPA与高铁酸盐协同处理RO浓缩液的协同效应、吸附-氧化耦合作用,优化混凝、吸附、氧化过程控制,揭示其混凝-氧化过程中微观动力学的共性特征和基本规律,ATP-MCPA结构组成及高铁酸盐与之协同混凝-氧化效果之间的构效关系。在上述研究过程中,揭示RO浓缩液阴离子(Cl-、NO3-)对混凝-氧化过程机理,为去除RO浓缩液中DOM的技术研发奠定良好基础。本项目的实施和完成,可望在新型絮凝剂合成、混凝-氧化反应机理以及应用方面提供理论依据。

项目摘要

高含盐量RO浓缩液中阴离子(H2PO4-、HPO42-、PO43-、SO42-、Cl-)严重影响混凝、氧化和吸附效果,本项目解决了RO浓缩液中溶解性难降解有机物(DOM)不能有效去除的难题。以改性凹凸棒石(ATP)为载体,构建ATP与活性离子共聚体系,合成ATP衍生复合絮凝剂(ATP-MCPA),从ATP-MCPA合成过程中微观形貌形成机理理论研究出发,研究微观形貌特征及其影响规律,确定了ATP-MCPA絮凝剂的最优形态及聚合机理;采用高铁酸盐、MCPA/H2O2和ATP-MCPA等手段去除RO浓缩液中DOM的协同效应、吸附-氧化耦合作用,优化混凝、氧化、吸附过程控制,揭示其混凝-氧化过程中微观动力学的共性特征和基本规律,MCPA协同 H2O2、ATP-MCPA结构组成处理RO浓缩液中DOM的混凝-氧化、混凝-吸附效果之间的构效关系,揭示高含盐量RO浓缩液中阴离子对混凝、氧化、吸附过程机理,实现水处理方法上的创新。本项目的实施完成,为去除RO浓缩液中DOM的技术研发奠定良好基础,为RO浓缩液的有效处理,专用絮凝剂合成、混凝、氧化、吸附反应机理以及应用方面提供理论依据。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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