發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 13:17

【摘要】：有機(jī)廢水是工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的重要污染源之一,隨著我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn),對(duì)工業(yè)有機(jī)廢水的達(dá)標(biāo)排放提出了更高的要求,在各種新型有機(jī)廢水處理工藝中,微波輔助處理由于具有快速加熱、降低反應(yīng)活化能和激發(fā)羥基產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn),使其在有機(jī)廢水氧化處理的領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以苯酚廢水為研究對(duì)象,采用微波輔助Fenton氧化法和微波與螺旋切割強(qiáng)化臭氧氧化兩種不同的工藝,對(duì)不同工藝參數(shù)下的苯酚降解效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,主要的研究?jī)?nèi)容包括如下:1.采用單因素和響應(yīng)面優(yōu)化法研究了微波輔助Fenton試劑降解苯酚廢水的處理效果,并對(duì)比研究了在常規(guī)Fenton與微波輔助不同反應(yīng)條件下的苯酚處理效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,微波能夠加快苯酚的降解速率,并顯著減少Fe~(2+)的使用量。經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得出反應(yīng)的最佳工藝參數(shù)為:微波功率密度1 W/ml,0.02 mol/L的Fe~(2+)添加量5 ml,反應(yīng)時(shí)間426 s,在此條件下測(cè)得的苯酚降解率可達(dá)93.91%。2.對(duì)比研究了在常規(guī)曝氣、循環(huán)氣液混合和靜態(tài)螺旋切割強(qiáng)化三種不同方式下臭氧在水中傳質(zhì)的效果。采用新型的靜態(tài)螺旋切割裝置增強(qiáng)臭氧在水中的傳質(zhì),在經(jīng)過(guò)9 min后水中臭氧濃度可達(dá)12 mg/L,臭氧傳質(zhì)系數(shù)高達(dá)0.2083 min~(-1),是相同條件常規(guī)曝氣方式下的3.21倍,證明利用靜態(tài)螺旋切割裝置增強(qiáng)臭氧在水中的傳質(zhì)具有顯著的效果。3.搭建了適用于微波輔助臭氧氧化的氣液兩相化學(xué)反應(yīng)裝置,該裝置主要包括有臭氧發(fā)生系統(tǒng)、氣液混合系統(tǒng)和微波輔助系統(tǒng)三個(gè)部分,能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)物的連續(xù)循環(huán)進(jìn)料,提高反應(yīng)效率。利用該反應(yīng)裝置,采用單因素和響應(yīng)面優(yōu)化法研究了臭氧在微波與靜態(tài)螺旋切割耦合強(qiáng)化作用下降解苯酚廢水的處理效果,并對(duì)比了不同處理方式下的苯酚降解率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,靜態(tài)螺旋切割器腔芯結(jié)構(gòu)的存在,能夠顯著提升苯酚的降解率,在一定條件下反應(yīng)12 min苯酚降解率可達(dá)97.09%。經(jīng)響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得出的最佳工藝參數(shù)為:氣體流量2.2 L/min,液體流量6.4 L/min,微波功率密度62 W/L,在此條件下苯酚實(shí)際降解率可達(dá)98.47%。本課題提供了一種適用于氣液兩相反應(yīng)的微波輔助反應(yīng)裝置,通過(guò)對(duì)兩種微波輔助有機(jī)氧化工藝的實(shí)驗(yàn)探究,證明了微波-螺旋切割臭氧氧化技術(shù)具有反應(yīng)效率高,清潔高效的優(yōu)點(diǎn),是一種環(huán)保節(jié)能的有機(jī)廢水處理方法。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：X783
【圖文】：

第一章 緒論第三種是采用靜態(tài)混合式，這是一種沒(méi)有任何運(yùn)體管道內(nèi)的混合單元體來(lái)改變流體的流動(dòng)狀態(tài)，流，使不同的流體間達(dá)到充分的均勻混合。Gao等質(zhì)進(jìn)行了探究，裝置結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示，呈圓柱分為下流靜態(tài)混合區(qū)和上流區(qū)，管內(nèi)有一系列以每個(gè)短桿的后而會(huì)形成渦流，且靜態(tài)混合式接觸的相對(duì)滑動(dòng)和剪切力，傳質(zhì)效率提高。

素對(duì)反應(yīng)率的影響也逐漸減弱。圖 2-9 微波功率密度和Fe2+添加量對(duì)苯酚降解率的交互影響圖2-9是反應(yīng)時(shí)間6 min時(shí)微波功率密度和Fe2+添加量對(duì)苯酚降解率的交互影響對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面和等高線圖。圖中響應(yīng)面顏色變化和陡峭程度可看出，隨著微波功率密度和Fe2+

2+添加量對(duì)苯酚降解率的交互影響圖2-9是反應(yīng)時(shí)間6 min時(shí)微波功率密度和Fe2+添加量對(duì)苯酚降解率的交互影響對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面和等高線圖。圖中響應(yīng)面顏色變化和陡峭程度可看出，隨著微波功率密度和Fe2+添加量的增加，苯酚降解率都呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。從等高線呈現(xiàn)的橢圓形來(lái)看，

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本文編號(hào)：2788130