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城市供水中对水的主要消毒方法是水中加氯消毒法,为了抑制水中残余的病原菌、病毒和其他致病生物的再度繁殖,水经过消毒接触一段时间后,应该有适量的剩余氯留在水中,以保证持续的杀菌能力。但是,水中过量的余氯会影响水的口感和气味,破坏水的品质;此外,在消毒过程中,氯与水中残余的有机物产生化学作用,生成一系列氯代烃如三氯甲烷、溴仿、溴二氯甲烷、氯二溴甲烷等,这些物质会对人体产生一定程度的致癌作用;对于以自然水源作为生活用水来源的城市必然要对水加氯消毒后才可使用。因此,对水中过量余氯处理方法的研究是一项很有价值的研究课题。 本文在对已有的余氯去除方法进行分析、研究、探讨的基础上,提出一种基于氧化还原方式的吸附除氯方法,实验以氨基磷酸螯合树脂和D001强酸性阳离子交换树脂为骨架材料,并对这两种材料载Fe2+改性得到两种新型除氯剂,通过固载的Fe2+与水中余氯(Cl2、ClO-、HClO)的氧化还原作用将水中的余氯除去。由于这两种材料对Fe2+有很强的螯合和交换能力,除氯过程中,Fe2+不容易被其他的离子重新交换下来;因此,该方法的一个突出特点是选择性高,除去余氯的同时不会对水中的其他离子产生影响,不会带入二次污染,出水水质好,完全能够使出水符合国家饮用水余氯水质标准。获得了一种新的去除余氯的方法,并确定了除氯工艺流程和参数。 本文首先从水中过量余氯导致的副产物的形成,以及副产物对人体的危害几个方面进行讨论,并对目前已有的除氯方法进行比较探讨;然后在对水中余氯已有的测定方法比较分析的基础上,实验确定了一种新的光度分析法,此方法标准配制简单,操作方便,是对已有测定方法的突破;然后在对已有除氯方法分析、讨论的基础上,提出本文的研究思路和方法。以实验为研究手段,对两种除氯剂的改性条件、除氯条件、干扰条件、洗脱条件和一些初步的工艺条件进行了详细探讨。实验结果表明:两种除氯剂的除氯容量都很高,改性氨基磷酸螯合型树脂的除氯容量可达63mg/g以上,比目前常用的除氯方法的除氯容量都高。改性D001阳离子交换树脂的除氯容量可达7mg/g以上,也是一种除氯容量较高的除氯剂;结果分析表明:改性氨基磷酸树脂除氯剂对水中余氯的吸附符合Freundlich公式,可以表示为式(1);改性D001阳离子树脂的吸附等温式符合Langmuir型,可以表示为式(2)。 qe=1.6315ce1.7444 (1) qe=2.97ce/(1+0.167ce) (2) 水中的常见离子对除氯效果影响很小。实验中采用微柱动态工艺条件实验,对自来