预氧化强化纳滤去除饮用水中有机锡的研究开题报告

1. 研究目的与意义

19世纪30年代后期，有机锡化合物产生，并被广泛运用。在这些化合物中，三丁基锡（TBT）运用最广：用于船舶，船舶和船坞的防污油漆。同时，TBT还用作木材，纺织品，纸张，皮革和电气设备的杀真菌剂，杀菌剂，杀虫剂和防腐剂等。丁基锡化合物比如二丁基锡（DBT）和单丁基锡（MBT）也被用作PVC和其它塑料的稳定剂。

无机锡化合物基本上是无害的，但一些有机锡化合物对动物和蔬菜都是有剧毒的。在水中有机锡浓度达到几个ng/L时可导致海洋生物幼体较高的死亡率及严重的畸变。TBT是目前已知的对水生生态系统最毒的化合物。

由于有机锡化合物被运用于船舶等场所，地表水中常会有遗留的有机锡，具有内分泌干扰性及毒性。因此，地表水用作饮用水时需要去除其中的有机锡。目前关于纳滤海水脱盐淡化的研究很多，但针对有机锡污染物的去除还没有较多的相关记录。黄亚伟等发现纳滤膜对一丁基锡和三丁基锡有机锡化合物截留率在85%以上。王志元等用GC/MS联用测定皮革及纺织品中的DBT和TBT样品经硼氢化钠衍生氢化、正己烷提取，再用GC/MS-SIM进行测定，检测低限达5 μg/ kg (Sn计)，回收率在87.4 %~96. 3 %之间。

2. 研究内容和预期目标

饮用水处理工艺中常规氧化剂高锰酸钾，次氯酸钠，双氧水及臭氧对tbt有较好的去除效果，但对tbt的降解产物dbt和mbt去除率很低。需对其进行深度处理进一步去除dbt和mbt。根据黄亚伟等人的研究发现，在ph为8~10时，纳滤对三种有机锡的截留率大小顺序为三丁基锡一丁基锡二丁基锡。因此当水源水经过常规工艺预氧化后，不但可以氧化去除水中腐殖酸等有机物，降低对纳滤膜的污染，又可以产生dbt和mbt，并且随着氧化的进行，dbt又会转化为mbt，这使得一丁基锡的浓度增高。从而强化了纳滤对有机锡的去除效果。因此预氧化可以为纳滤深度处理去除有机锡提供较好的水质。

高锰酸钾氧化试验：不同ph (ph=4-9)、不同高锰酸钾投量(＜20 mg/l)，高锰酸钾氧化有机锡化合物的动力学；中间产物和最终产物分析；不同反应条件新生态二氧化锰对有机锡的吸附效果；对氧化动力学的影响。

纳滤试验：考察不同（2~3种）商用管式纳滤膜对有机锡化合物的去除效果，膜的膨胀率试验考察膜特性、表面电荷、操作压力（＜5atm）、膜通量（改变进水流速）、水力条件、 ph、腐殖质（nom）和离子强度等影响因素。通过傅里叶红外光谱（ftir）、原子粒显微镜（afm）和电镜对使用前后的膜性能指标进行分析测试和结构表征。

3. 研究的方法与步骤

（1）需要检测的指标：

预氧化阶段：ph，mbt，dbt，tbt；

纳滤阶段：膜通量；透过液中mbt，dbt，tbt；浓缩液mbt，dbt，tbt

4. 参考文献

1. 王倩.有机锡废水及其化学氧化法处理技术[j].石油化工安全环保技术,2010,1(26):50-51.

2. 黄亚伟. 饮用水中有机锡污染的纳滤去除技术研究[d].苏州科技学院,2015.

3. krispynaert, inge van cauteren. development of an integrated approach for theremoval of tributyltin (tbt) from waterways and harbors: prevention, reatmentand reuse of tbt contaminated sediments[j].8-12.

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   5. 计划与进度安排

   2022.2.20-3.15 查阅和研究文献资料，完成英文翻译；

   3.16-3.31 撰写开题报告；制定试验方案；

   4.01-4.30 开展实验，完成论文的各项实验研究；

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