本文關(guān)鍵詞：兩種三元微電解填料的開發(fā)及其性能研究

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【摘要】：微電解技術(shù)是一種在工業(yè)水處理方面被廣泛應(yīng)用的預(yù)處理技術(shù)。該方法利用鐵屑與活性碳之間形成微原電池,在微原電池的作用下,廢水中的污染物通過氧化還原作用被降解去除。傳統(tǒng)的微電解填料由鐵屑和活性碳組成,雖然其成本低廉,且具有“以廢治廢”的重要意義,但在實際應(yīng)用中隨著反應(yīng)的進行容易發(fā)生板結(jié)和鈍化現(xiàn)象,使填料對廢水的處理效果下降,填料的利用率降低且需要定期更換填料。新型規(guī)整化填料的提出很好的解決了這一問題。本研究以還原性鐵粉、鋅粉、鋁粉、活性碳和粘土為主要原料,通過高溫焙燒工藝制備兩種三元微電解填料。通過單因素實驗分別考察了金屬比、金屬總質(zhì)量與活性碳比、粘土含量,添加劑含量以及焙燒溫度等影響填料制備的因素,并以100mg/L模擬活性黑KNB廢水為目標(biāo)廢水,考察了初始pH、填料投加量和處理時間對處理效果的影響。得出以下主要結(jié)論:(1)兩種三元微電解填料的最佳制備工藝。鐵鋅碳填料的最佳制備工藝為:鐵鋅質(zhì)量比為15:1,金屬與活性碳比為1:1,焙燒溫度為900℃,粘土含量40%,添加劑含量3%;鐵鋁碳填料的最佳制備工藝為:鐵鋁質(zhì)量比為1:1,金屬與活性碳比為1:1,焙燒溫度為900℃,粘土含量40%,添加劑含量3%。最佳條件下制備的兩種三元微電解填料具有抗壓強度高、空隙率大,孔隙發(fā)達等特點。(2)兩種三元微電解填料處理廢水的最佳條件。鐵鋅碳填料在初始pH為3,填料投加量為0.3kg/L,加曝氣的條件下,處理120min后,對污染物的去除率達到最佳值81.8%。鐵鋁碳填料在初始pH為3或11、填料投加量為0.3kg/L、加曝氣的條件下,處理120min后,對模擬染物的去除率均達到了89%以上。(3)兩種三元微電解填料循環(huán)重復(fù)使用三次仍可降低廢水中的污染物濃度,且處理效果均比鐵碳微電解填料在最佳條件下對廢水的處理效果好。同時,經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)兩種三元微電解填料較鐵碳微電解填料具有更優(yōu)越的特性。(4)本研究制備的三元微電解填料對活性黑KNB的降解反應(yīng)屬于表觀一級反應(yīng)。微電解反應(yīng)對模擬廢水的處理主要是通過破壞染料分子中的偶氮雙鍵和萘環(huán)結(jié)構(gòu)以達到降解污染物的目的。
【關(guān)鍵詞】：三元微電解填料 微電解技術(shù) 模擬廢水 去除率
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34;O646
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 微電解技術(shù)概述10-14
• 1.1.1 微電解反應(yīng)機理10-11
• 1.1.2 微電解反應(yīng)體系11-12
• 1.1.3 影響微電解技術(shù)處理廢水效果的因素12-13
• 1.1.4 微電解填料的應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
• 1.2 微電解技術(shù)與其它工藝的耦合14-16
• 1.2.1 微電解技術(shù)與Fenton氧化法的耦合14-15
• 1.2.2 微電解技術(shù)與混凝沉淀法的耦合15
• 1.2.3 微電解技術(shù)與生物法的耦合15
• 1.2.4 微電解技術(shù)與其他方法的耦合15-16
• 1.3 微電解技術(shù)處理廢水的研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 微電解技術(shù)處理印染廢水16-17
• 1.3.2 微電解技術(shù)處理制藥廢水17
• 1.3.3 微電解技術(shù)處理焦化廢水17
• 1.3.4 微電解技術(shù)處理電鍍廢水17-18
• 1.3.5 微電解技術(shù)處理其他廢水18-19
• 1.4 課題研究的內(nèi)容、目標(biāo)及技術(shù)路線19-21
• 1.4.1 研究內(nèi)容19
• 1.4.2 研究目標(biāo)19
• 1.4.3 技術(shù)路線19-21
• 第2章 兩種三元微電解填料的制備21-38
• 2.1 實驗部分21-26
• 2.1.1 實驗藥品及材料21-22
• 2.1.2 實驗儀器22
• 2.1.3 實驗裝置22-23
• 2.1.4 實驗內(nèi)容與方法23-26
• 2.2 結(jié)果與討論26-34
• 2.2.1 金屬質(zhì)量比對微電解填料性能的影響26-27
• 2.2.2 金屬與活性碳質(zhì)量比對微電解填料性能的影響27-28
• 2.2.3 焙燒溫度對微電解填料性能的影響28-29
• 2.2.4 粘土含量對微電解填料性能的影響29-30
• 2.2.5 添加劑含量對微電解填料性能的影響30-31
• 2.2.6 微電解填料制備條件的正交實驗31-34
• 2.3 兩種三元微電解填料的表征34-37
• 2.3.1 兩種三元微電解填料的宏觀特性34
• 2.3.2 兩種三元微電解填料的微觀特性34-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第3章 兩種三元微電解填料對模擬染料廢水的處理38-45
• 3.1 實驗部分38
• 3.1.1 實驗藥品及材料38
• 3.1.2 實驗儀器38
• 3.1.3 實驗裝置38
• 3.1.4 實驗內(nèi)容與方法38
• 3.2 結(jié)果與討論38-42
• 3.2.1 初始p H對廢水處理效果的影響38-40
• 3.2.2 電解時間對廢水處理效果的影響40
• 3.2.3 填料投加量對廢水處理效果的影響40-41
• 3.2.4 曝氣對廢水處理效果的影響41-42
• 3.3 兩種三元微電解填料的重復(fù)利用次數(shù)42
• 3.4 兩種三元微電解填料與鐵碳填料的對比42-43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第4章 兩種三元微電解填料對模擬染料廢水的降解研究45-49
• 4.1 兩種三元微電解填料對活性黑KNB的降解反應(yīng)動力學(xué)45-48
• 4.2 兩種三元微電解填料對活性黑KNB的降解機理淺析48-49
• 第5章 結(jié)論與建議49-51
• 5.1 結(jié)論49-50
• 5.2 建議50-51
• 參考文獻51-55
• 在學(xué)研究成果55-56
• 致謝56

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