国立交通大学环境工程研究所硕士论文-国立交通大学机构典藏

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1、國立交通大學環境工程研究所碩士論文鋁水解物種對腐植酸混凝行為之影響EffectsofHydrolyzedAlSpeciesonCoagulationofHumicAcid研究生：胡靖宜指導教授：黃志彬博士中華民國九十七年一月鋁水解物種對腐植酸混凝行為之影響EffectsofHydrolyzedAlSpeciesonCoagulationofHumicAcid研究生：胡靖宜Student：JingyiHu指導教授：黃志彬Advisor：ChihpinHuang國立交通大學環境工程研究所碩士論文AThesisS

2、ubmittedtoInstituteofEnvironmentalEngineeringCollegeofEngineeringNationalChiaoTungUniversityInPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterInEnvironmentalEngineeringJanuary2008Hsinchu,Taiwan,RepublicofChina中華民國九十七年一月鋁水解物種對腐植酸混凝行為之影響研究生：胡靖宜指導教授：黃志

3、彬博士國立交通大學環境工程研究所摘要混凝劑中鋁水解物種受溶液pH之影響極大，且鋁水解物種型態分佈會影響混沉移除有機物之效能。本研究中以人工配製之腐植酸溶液進行混凝試驗，探討二種不同聚合鋁(Al13)含量為7%及96%之聚氯化鋁(PACl)混凝劑對腐植酸之混沉移除成27效，並使用傅立葉轉換紅外線光譜(FTIR)及固態鋁核磁共振光譜(Solid-stateAlNMR)分析混凝過程中形成之膠羽，了解腐植酸表面官能基與鋁物種間相互作用之特性，同時以溼式SEM(WetSEM)觀察形成膠羽之構造型態。研究結果顯示，在不

4、控制pH條件下，PACl-Al13混凝移除腐植酸所需之加藥量較PACl-1少。在酸性條件下(pH4~6)，混沉移除腐植酸之效能為最佳，此時腐植酸與單體鋁或聚合鋁進行錯合作用及電性中和反應；在中性偏酸性條件下(pH6)，高聚合鋁含量之PACl混凝劑達到最佳混凝效能所需之加藥量較少，此時之混凝機制以電性中和為主，且參與反應之鋁物種主要是與腐植酸上之羧基(-COOH)反應，低聚合鋁含量之PACl其膠羽呈線狀，而高聚合鋁含量PACl之膠羽同樣成線狀但彎曲度較大；當在鹼性條件(pH8)時，兩種PACl之混凝效能均低落

5、，此時需增加高聚合鋁含量之PACl加藥量，才能增加腐植酸之移除，而此時腐植酸與鋁物種作用之官能基主要為酚基(-OH)，同時亦有少量羧基(-COOH)參與反應，此時因有強大的電性中和作用導27致混凝之膠羽結構緊密近似球狀。此外，Solid-stateAlNMR分析混凝後膠羽結果顯示，PACl-1及PACl-Al13中部份Al13會與腐植酸反應而被裂解成寡聚體鋁。關鍵字：混凝、天然有機物、PACl、Al13、WetSEMIEffectsofHydrolyzedAlSpeciesonCoagulationofHu

6、micAcidStudent：JingyiHuAdvisor：ChihpinHuangInstituteofEnvironmentalEngineeringNationalChiaoTungUniversityAbstractThehydrolyzedAlspeciesofcoagulantsissignificantlyaffectedbypHandfurthergovernsthecoagulationmechanismsthataffecttheremovalefficiencyofnaturalor

7、ganicmatter(NOM).TheaimofthisstudyistoinvestigatetheeffectsofAlspeciesonthecoagulationofhumicsubstances.Twopolyaluminumchlorides(PACl)containingdifferentcontentsofAl13wereappliedonthecoagulationofhumicacid(HA)atvariousdosagesandpHvalues.OnecommercialPACl(t

8、ermedasPACl-1)andanotherPACl(designatedasPACl-Al13)containAl13with7%and96%oftotalAlconcentration,respectively.TheAl-HAflocsformedaftercoagulationatvariouspHvalueswereidentifiedbyfourier2727transforminfrared(F