【摘要】：隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,水體污染日益嚴(yán)重,已嚴(yán)重影響人類的生存環(huán)境。常規(guī)水處理方法中的生物法,具有處理量大、成本低、不產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點。缺點是高濃度有機污染物對微生物有毒害作用。因此高級氧化技術(shù)(AOPs)中的光催化氧化法受到廣泛關(guān)注,但光催化處理效率低,難以處理量大且污染物濃度大的廢水。針對各種方法的不足,本文論文采用一種新型的處理方法——光催化耦合微生物法一體化法,并采用光催化循環(huán)床生物膜反應(yīng)器(photocatalytic circulating-bed biofilm reactor,PCBBR)檢驗其降解酚類污染物的性能。主要研究內(nèi)容分為以下幾個方面:(1)以實驗室制備的TiO2作為光催化劑,采用低溫超聲浸漬法制備TiO2/PUF載體,并將微生物接種于載體內(nèi)部,在PCBBR中研究了其降解酚類污染物的性能。實驗結(jié)果表明,TiO2為單純的銳鈦礦,且均勻分布在聚氨酯(PUF)表面,生物膜厚度為0.5~1mm生長在載體內(nèi)部。在8W紫外燈下,載體量(與反應(yīng)器容積的體積比)為30%,苯酚的初始濃度為100mg·L-1,耦合處理(PB)在HRT為3h時,去除率為97.26%;2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-TCP)的初始濃度為20mg·L-1,HRT為6h,耦合處理2,4,5-TCP去除率可達(dá)90.28%。另外,COD和TOC的去除率由大到小為PBPB。(2)采用經(jīng)過700oC煅燒后的有序介孔TiO2(OMT)作為光催化劑,采用低溫超聲浸漬法制備有序介孔TiO2/PUF載體。實驗結(jié)果表明:有序介孔TiO2/PUF載體為大孔/介孔材料,OMT為單純的銳鈦礦,且成有序的六角形介孔結(jié)構(gòu),反應(yīng)器啟動后,微生物多為球狀菌和桿狀菌。8W紫外燈下,載體量為30%,苯酚的初始濃度為100mg·L-1,3h后PB的苯酚去除率可以達(dá)到98.96%,2,4,5-TCP的初始濃度為20mg·L-1、HRT為6h、耦合處理2,4,5-TCP去除率可達(dá)94.4%。另外,采用PB的方式降解酚類污染物的TOC去除率都在90%以上。(3)采用800°C條件下制備的SiO2-TiO2作為光催化劑,并在低溫超聲浸漬條件下制備有序介孔SiO2-TiO2/PUF載體。實驗結(jié)果表明:經(jīng)800°C煅燒后SiO2-TiO2仍為銳鈦礦,存在著Ti-O-Si鍵,且成有序的六角形介孔結(jié)構(gòu),微生物為球狀菌,桿狀菌形態(tài)清晰。在8W紫外燈下,載體量為30%,苯酚的初始濃度為100mg·L-1,3個小時的耦合處理出水濃度基本為0mg·L-1;2,4,5-TCP的初始濃度為20mg·L-1、HRT等于6h、2,4,5-TCP去除率可達(dá)100%。另外,COD和TOC在PB處理的條件下,去除率均在95%以上。(4)在三個體系中,進行動力學(xué)分析結(jié)果表明:P和PB滿足Langmuir-Hinshelwood(L-H)一級反應(yīng)動力學(xué)模型,B滿足Haldane模型。當(dāng)COD增加時,溶解氧(DO)從11~14.7mg·L-1降低到5~11mg·L-1證明反應(yīng)器為好氧微生物體系;懸浮固體含量(MLSS)的數(shù)值較小,證明生物膜反應(yīng)器產(chǎn)生的污泥量少。有機負(fù)荷(OLR)的值在2700~33000kg·m-3·d-1之間,證明反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷能力強。
【學(xué)位授予單位】：黑龍江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張唯誠;;方興未艾的“光催化”技術(shù)[J];科學(xué)之友;2000年12期

2 魏剛,黃海燕,熊蓉春;納米二氧化鈦的光催化性能及其在有機污染物降解中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代化工;2003年01期

3 鄭洋;;光催化協(xié)同臭氧降解活性艷紅X-3B[J];廣東化工;2012年03期

4 任建坤;陳樂;石倩;王玉萍;彭盤英;;氣-固流化床光催化再生活性炭的研究[J];南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年02期

5 陳曉青,劉崎,鄧大超;鈦/銦復(fù)合材料的光催化性能研究[J];工業(yè)水處理;2004年10期

6 馮霞,羅亞田;光催化與其他技術(shù)聯(lián)用處理廢水的研究進展[J];遼寧化工;2005年09期

7 谷昌軍;趙春桃;孔令仁;;高效光催化水處理設(shè)備的研制[J];機械制造與自動化;2008年03期

8 文學(xué)洙;陳德智;;光催化反應(yīng)在環(huán)境保護中的應(yīng)用[J];化工環(huán)保;1988年05期

9 劉淼,董德明,張白羽,楊金明,李春紅,田明紅,李巖;光催化法處理電鍍含鉻(Ⅵ)廢液[J];吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;1998年02期

10 劉守新,孫承林;金屬離子的光催化去除研究進展[J];化學(xué)通報;2004年12期

相關(guān)會議論文 前4條

1 周波;王亙;劉詠;李昌建;;惡臭污染治理技術(shù)及光催化法的實驗室研究[A];惡臭污染測試與控制技術(shù)——全國首屆惡臭污染測試與控制技術(shù)研討會論文集[C];2003年

2 楊紹貴;喻愷;何歡;孫成;;基于NaBiO_3可見光光催化-直接氧化聯(lián)用去除有機染料溶液[A];第十三屆全國太陽能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

3 吳玉程;;納米TiO_2在水污染檢測與治理中應(yīng)用的研究進展[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第6分冊）[C];2010年

4 ;中文版全目錄[A];第十三屆全國光化學(xué)學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2013年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 ;光催化法處理有機廢水技術(shù)[N];科技日報;2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 周旭;基于立方烷鈷和釕配合物的光催化水氧化及有機物氧化反應(yīng)的研究[D];大連理工大學(xué);2015年

2 段芳;新型復(fù)合氧化物納米結(jié)構(gòu)的制備及其在可見光催化和吸附中的應(yīng)用[D];江南大學(xué);2011年

3 李芳柏;改性二氧化鈦的制備、表征及其在光催化處理染料廢水中的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);1999年

4 徐璇;基于難降解有機污染物特性的光催化-生化廢水處理技術(shù)[D];重慶大學(xué);2010年

5 周小巖;納米氧化鋅的制備及其氣敏、光催化性能研究[D];中國石油大學(xué);2011年

6 昝菱;納米晶二氧化鈦的制備及其光催化性能研究[D];武漢大學(xué);2004年

7 楊婷;納米TiO_2光催化去除水中含氧酸鹽的試驗研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2013年

8 陳騁;硬脂酸法合成TiO_2納米晶對染料廢水的光催化改性[D];吉林大學(xué);2008年

9 吳亞惠;原位化學(xué)氧化法制備納米TiO_2薄膜及其光催化降解性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

10 夏璐;光催化敏化降解含氯有機廢水及動力學(xué)模擬[D];廣西大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周曉麗;具有吸附—光催化性能的核殼SiO_2/TiO_2材料在室內(nèi)空氣凈化中的應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2015年

2 周南南;藍(lán)、綠兩種熒光碳點的合成、表征及其光催化降解性能研究[D];遼寧大學(xué);2015年

3 郭美玲;負(fù)載型TiO_2/SBA-15的制備和光催化性能[D];牡丹江師范學(xué)院;2015年

4 田換梅;TiO_2-Cu/Ni催化體系的構(gòu)筑及其光催化制氫性能[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

5 萬小麗;碘化銀復(fù)合材料的合成及其光催化性質(zhì)研究[D];河南師范大學(xué);2015年

6 張琳琳;光催化耦合微生物法一體化處理難降解有機廢水研究[D];黑龍江大學(xué);2015年

7 江亮斌;復(fù)合氧化物的制備及其光催化性能研究[D];吉林大學(xué);2009年

8 蔣正靜;半導(dǎo)體微粒的制備及其光催化性能研究[D];蘇州大學(xué);2001年

9 邢建偉;納米氧化鋅及其復(fù)合材料制備與光催化性能研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年

10 林熙;半導(dǎo)體氧化物膜材料光催化性能及機理研究[D];福州大學(xué);2004年

，

本文編號：2524486