本文關(guān)鍵詞：電化學(xué)還原氧化工藝降解4-氯酚廢水的動力學(xué)及毒性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氯酚污染物是一類難降解的有毒有害化合物,近年來越來越受到人們的關(guān)注。本文采用由Pd-Fe/石墨烯氣體擴(kuò)散陰極和Ti/IrO2/RuO2陽極(隔膜為滌綸濾布)制備的兩電極和三電極體系分別對4-氯酚進(jìn)行降解,對降解過程中動力學(xué)及毒性進(jìn)行研究。在最佳降解條件下降解4-氯酚(100 mg/L),利用TOC測定儀、高效液相色譜和離子色譜對4-氯酚降解效果及中間產(chǎn)物進(jìn)行測定。結(jié)果表明：三電極體系陽極室、陰極室1和陰極室2中4-氯酚的降解率分別為94.0%,95.9%和95.4%,高于兩電極體系陰陽極室4-氯酚的降解率91.0%和90.9%。三電極體系降解4-氯酚過程中陽極室和陰極室生成的中間產(chǎn)物與兩電極體系相同。陽極室內(nèi)產(chǎn)生苯酚、苯醌和對苯二酚苯環(huán)類中間產(chǎn)物,陰極室內(nèi)產(chǎn)生的苯環(huán)類中間產(chǎn)物為苯酚,陰陽極室產(chǎn)生的小分子有機(jī)酸均為甲酸、乙酸、丁二酸和反丁烯二酸。根據(jù)陰陽極室產(chǎn)生的中間產(chǎn)物推導(dǎo)動力學(xué)模型,選取25mg/L、50mg/L、100Omg/L、200 mg/L和500 mg/L的氯酚對模型進(jìn)行驗(yàn)證,相關(guān)性系數(shù)均達(dá)到0.85以上,表明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)與模型達(dá)到較好的擬合；兩個陰極室的K2(芳香族類有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸的動力學(xué)常數(shù))值大于陽極室的K2值,表明Pd-Fe/石墨烯氣體擴(kuò)散陰極對4-氯酚降解至毒性較小的有機(jī)物的效果強(qiáng)于陽極。利用發(fā)光細(xì)菌法測定中間產(chǎn)物的毒性值,根據(jù)毒性值和濃度計(jì)算得到理論計(jì)算毒性,再測定降解過程中測定毒性。利用SPSS軟件對2種毒性值進(jìn)行相關(guān)性分析,相關(guān)性系數(shù)為1,表明2種毒性值顯著相關(guān)。陽極室降解過程中毒性先升高后降低,陰極室毒性呈下降的趨勢。三電極體系下降解至120 min時陽極室的理論計(jì)算毒性值(1.7 L/mg)低于兩電極體系(2.0 L/mg),表明三電極體系優(yōu)于兩電極體系。在最佳降解條件下利用三電極體系降解模擬造紙廢水,對降解過程中4-氯酚的降解率、廢水COD及毒性進(jìn)行測定。結(jié)果表明：降解至120 min時陰極室1、陰極室2和陽極室中4-氯酚的轉(zhuǎn)化率分別達(dá)到96.8%,96.4%和95.3%,COD去除率分別為78.2%、80.7%和81.0%,表明三電極體系對模擬造紙廢水中氯酚具有較強(qiáng)的降解作用,且對模擬廢水的COD去除效果較好；降解結(jié)束后,陰極室1和陰極室2的毒性值大于100%,陽極室的毒性值為81.0%,均低于模擬廢水初始毒性值(51.0%),說明三電極體系降解氯酚類廢水能達(dá)到較好的脫毒效果。
【關(guān)鍵詞】：4-氯酚 電化學(xué)還原氧化 Pd-Fe/石墨烯氣體擴(kuò)散陰極 毒性測試 動力學(xué) 模擬造紙廢水
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 研究背景8
• 1.2 處理氯酚類有機(jī)污染物方法的研究現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 氯酚的來源及其危害8-9
• 1.2.2 傳統(tǒng)處理氯酚的方法9
• 1.2.3 電化學(xué)處理氯酚的方法研究9-11
• 1.3 氯酚降解動力學(xué)研究及其現(xiàn)狀11-12
• 1.3.1 氯酚生物降解及其動力學(xué)研究11
• 1.3.2 氯酚化學(xué)反應(yīng)及其動力學(xué)研究11
• 1.3.3 氯酚電化學(xué)降解反應(yīng)動力學(xué)的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 廢水中毒性測定和評價方法12-14
• 1.4.1 傳統(tǒng)的理化分析法12
• 1.4.2 水生動植物測試法12-13
• 1.4.3 發(fā)光細(xì)菌測試法13-14
• 1.5 研究目的及意義14-15
• 1.6 研究內(nèi)容和技術(shù)路線15-17
• 1.6.1 研究內(nèi)容15
• 1.6.2 技術(shù)路線15-17
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法17-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器17-18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)反應(yīng)裝置18-19
• 2.3 分析方法19-22
• 2.3.1 毒性測定方法19-20
• 2.3.2 化學(xué)需氧量(COD)測定20
• 2.3.3 總有機(jī)碳(TOC)分析20
• 2.3.4 高效液相色譜(HPLC)測定20-21
• 2.3.5 離子色譜(IC)測定21-22
• 3 電化學(xué)處理氯酚廢水的降解動力學(xué)研究22-34
• 3.1 2種體系降解4-氯酚的轉(zhuǎn)化率研究22
• 3.2 2種體系中間產(chǎn)物的檢測分析22-27
• 3.2.1 2種體系降解過程中間產(chǎn)物的檢測分析22-24
• 3.2.2 4-氯酚降解過程有機(jī)物衡算24-26
• 3.2.3 4-氯酚降解反應(yīng)歷程26-27
• 3.3 氯酚電化學(xué)降解反應(yīng)動力學(xué)研究27-32
• 3.3.1 陰陽極室降解動力學(xué)模型27-28
• 3.3.2 不同初始濃度氯酚的動力學(xué)研究28-32
• 3.4 本章小結(jié)32-34
• 4 降解氯代有機(jī)物過程的毒性研究34-46
• 4.1 理論計(jì)算毒性研究34-37
• 4.1.1 中間產(chǎn)物的毒性測定34-35
• 4.1.2 理論計(jì)算毒性值的研究35-37
• 4.2 測定毒性研究37-43
• 4.2.1 三電極體系降解過程中測定毒性的研究37-41
• 4.2.2 兩電極體系降解過程中測定毒性的研究41-43
• 4.3 測定毒性和理論計(jì)算毒性的比較43-44
• 4.4 三電極體系和兩電極體系的毒性比較44-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 5 電化學(xué)降解模擬造紙廢水的研究46-53
• 5.1 模擬廢水的氯酚降解率研究46
• 5.2 模擬廢水中COD的研究46-47
• 5.3 模擬廢水中毒性的變化研究47-51
• 5.4 本章小結(jié)51-53
• 6 結(jié)論53-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 個人簡介59-60
• 第一導(dǎo)師簡介60-61
• 第二導(dǎo)師簡介61-62
• 獲得成果目錄62-63
• 致謝63

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