【摘要】：水處理中煤基生物活性炭的使用為更好地處理微污染水源提供了高效且可長(zhǎng)期使用的方法,它結(jié)合了活性炭本身吸附功能和培植在表面微生物群落降解功能,可達(dá)到更好的水處理效果和更長(zhǎng)的使用期限。然而長(zhǎng)期的使用,導(dǎo)致其吸附大量的水體污染物,且覆蓋于活性炭表面,不僅嚴(yán)重影響生物膜活性,更會(huì)使得孔隙堵塞飽和,最后成為失效的煤基生物活性炭�；钚蕴吭偕姆椒ㄓ泻芏�,而針對(duì)水處理中煤基生物活性炭的失效再生卻很少,且現(xiàn)有再生設(shè)備龐大、消耗大。因此本文結(jié)合熱-電聯(lián)用再生法,重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)完善,重新搭建再生爐,著重依托新式低壓引弧放電再生對(duì)水處理中失效的煤基生物活性炭進(jìn)行再生實(shí)驗(yàn)研究,最終成功對(duì)水處理中失效的煤基生物活性炭進(jìn)行了再生,以碘值和亞甲藍(lán)值表征的吸附能力恢復(fù)到了90%以上,并與管式爐熱再生和原設(shè)備再生進(jìn)行了對(duì)比分析。具體如下:(1)對(duì)本課題背景和應(yīng)用于水處理中飽和生物活性炭的再生方法進(jìn)行了綜述,重點(diǎn)闡述了各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及新的研究方向、方法和理論。(2)探究了實(shí)驗(yàn)狀態(tài)下飽和生物活性炭的表觀電阻,對(duì)其影響因素:預(yù)熱處理溫度、水分、流速和生物膜進(jìn)行分析,重點(diǎn)討論了電極板間距的影響,總結(jié)出更加有利的實(shí)驗(yàn)條件;在原設(shè)備基礎(chǔ)上改進(jìn)創(chuàng)新,采用更加合理的間距、緊湊的結(jié)構(gòu)、可視化的石英玻璃,并使其小型化,搭建低電壓引弧放電再生實(shí)驗(yàn)裝置。根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)和對(duì)樣品的稱量情況,確定了每次實(shí)驗(yàn)僅需要約6.0kg的樣品。(3)進(jìn)行管式爐模擬傳統(tǒng)熱再生實(shí)驗(yàn),并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)要描述;對(duì)原熱-電聯(lián)用再生實(shí)驗(yàn)和結(jié)果進(jìn)行概述;重點(diǎn)進(jìn)行低電壓引弧放電再生實(shí)驗(yàn),對(duì)再生過程中的伏安特性進(jìn)行了分析,也驗(yàn)證了三段式低電壓的可行性;闡述了引弧放電作用原理,對(duì)記錄的放電現(xiàn)象進(jìn)行分析,結(jié)果驗(yàn)證了引弧放電原理在再生中真實(shí)性;實(shí)驗(yàn)中樣品脫附和過程質(zhì)量損耗在20.0%左右;吸附性能的測(cè)定結(jié)果推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)最優(yōu)條件。(4)對(duì)三種再生的樣品(Regenerated Activated Carbon,RAC)和新活性炭(New Activated Carbon,NAC)、失效生物活性炭(Saturated Bio-Activated Carbon,SBAC)從熱重(TG)和紅外光譜(FTIR)的角度進(jìn)行了對(duì)比分析。將樣品的脫附過程分成四個(gè)不同階段,具體對(duì)比分析了各樣品的熱解脫附過程;用純炭粉消除炭本身對(duì)樣品的影響,結(jié)果顯示其影響極小,可以忽略;通過光譜圖解析脫附出的產(chǎn)物,并對(duì)各自產(chǎn)物進(jìn)行了光譜分析;分析三種各自不同再生樣品的效果,并橫向?qū)Ρ攘巳N不同再生法的最優(yōu)再生樣品。(5)對(duì)多種實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了部分物理和化學(xué)性質(zhì)以及吸附性能的表征分析,主要包括樣品粒徑分布、顆粒破碎強(qiáng)度、形貌、表面元素分析以及碘和亞甲藍(lán)值測(cè)定。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2712984