本文關鍵詞：高級氧化技術用于廢水脫苯酚工藝及概念設計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：含酚廢水是指水體中含有酚類物質(zhì)及其衍生物的有機廢水,它因毒性高、難降解的特點引起了廢水處理領域的關注。Fenton氧化技術作為高級氧化技術中一個新興的分支,在苯酚廢水的處理中顯示出良好的應用前景。非均相Fenton氧化技術是用含鐵的固體催化劑代替溶液中Fe2+的Fenton氧化技術,其具有氧化效率高、H202消耗量低、pH適用范圍廣和可以再生循環(huán)使用等特點。金屬有機骨架材料(mental-organic frameworks, MOFs)是一類具有廣闊應用前景的新型多孔材料,由金屬離子與有機配體雜化生成,通過“組裝”不同的二級結構單元(Secondary building unit, SBU),可使材料具有各種納微尺度的骨架型規(guī)整孔道結構、超大的比表面積和孔隙率及較小的固體密度,因此,MOFs在氣體儲存、吸附分離、光電催化、離子交換、生物活性和分子識別等領域展現(xiàn)出潛在的應用前景。目前,僅有極少量的研究應用MOFs進行廢水處理,但是鑒于其具有的優(yōu)良特性,為廢水處理特別是非均相Fenton技術的研究提供了新的方向。另外,石墨烯作為新型的功能性材料,在各個領域的應用都處于探索研究中,更為本文提供了新的研究可能。(1)本文選用活性炭、氧化石墨、石墨烯作為載體,采用浸漬法負載鐵,制備了三種不同的催化劑,比較了各種催化劑對苯酚的吸附、降解效果,顯示該類催化劑有一定的脫酚效果。(2)以1,3,5均三苯甲酸,七水硫酸亞鐵,硝酸為原料,采用水熱合成的方法制備了Fe-BTC,便對其進行了表征。將其應用于苯酚廢水的處理,考查了料液初始pH、催化劑投量、反應時間、廢水濃度等因數(shù)對苯酚廢水降解效果的影響,探索出了最佳反應條件。(3)把上述最佳條件下的小試成果運用到工業(yè)設計上處理年產(chǎn)8萬噸含苯酚廢水,該設計成果有潛在應用價值。
【關鍵詞】：Fenton氧化技術 金屬有機骨架材料 氧化石墨 石墨烯 負載鐵催化劑
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-12
• 2 文獻綜述12-33
• 2.1 含酚廢水簡介12-13
• 2.1.1 含酚廢水來源12
• 2.1.2 含酚廢水的危害12-13
• 2.1.3 各類水體中酚的濃度標準13
• 2.2 含酚廢水的處理現(xiàn)狀13-20
• 2.2.1 物理法處理廢水技術14-16
• 2.2.1.1 吸附法14
• 2.2.1.2 萃取14-15
• 2.2.1.3 蒸汽萃脫15-16
• 2.2.2 生物法處理廢水技術16-17
• 2.2.2.1 活性污泥法16
• 2.2.2.2 酶催化16
• 2.2.2.3 生物膜法16-17
• 2.2.3 化學法處理廢水技術17-20
• 2.2.3.1 濕式催化氧化17-18
• 2.2.3.2 光催化氧化18-19
• 2.2.3.3 超臨界水氧化19
• 2.2.3.4 超聲聲化學氧化19-20
• 2.2.3.5 電化學氧化20
• 2.3 Fenton氧化技術20-29
• 2.3.1 Fenton反應發(fā)展及其機理20-22
• 2.3.2 均相Fenton氧化技術22-25
• 2.3.2.1 傳統(tǒng)的均相Fenton技術22-23
• 2.3.2.2 光助均相Fenton均相氧化23-24
• 2.3.2.3 超聲輔助均相Fenton氧化24
• 2.3.2.4 電輔助Fenton均相氧化24-25
• 2.3.2.5 微波輔助Fenton均相氧化25
• 2.3.3 非均相Fenton氧化技術25-29
• 2.3.3.1 粉末狀鐵或鐵氧化物催化劑26-27
• 2.3.3.2 負載型鐵催化劑27-29
• 2.3.3.2.1 無機載體催化劑27-28
• 2.3.3.2.2 有機高分子載體催化劑28-29
• 2.4 化工過程的概念設計29-31
• 2.4.1 概念設計的重要性29
• 2.4.2 概念設計的衡量標準和考慮因素29-30
• 2.4.3 概念設計的內(nèi)容30-31
• 2.5 論文研究思路及研究內(nèi)容31-33
• 3 實驗和分析方法33-45
• 3.1 實驗儀器及試劑33-34
• 3.2 催化劑的制備及苯酚廢水的處理方法34-37
• 3.2.1 非均相Fenton催化劑制備34-37
• 3.2.1.1 碳材料負載型鐵催化劑制備34-35
• 3.2.1.2 MOFs制備35-36
• 3.2.1.3 石墨烯的制備36-37
• 3.2.2 非均相Fenton試劑處理苯酚廢水工藝37
• 3.3 實驗分析方法37-45
• 3.3.1 苯酚含量的測量37-38
• 3.3.2 化學需氧量的測定38-41
• 3.3.3 溶液中微量Fe離子的測定41-45
• 4 含酚廢水非均相催化氧化工藝的研究45-57
• 4.1 負載型鐵催化劑性能的研究45-49
• 4.1.1 不同催化劑負載性能考察45-46
• 4.1.2 不同載體催化劑對苯酚吸附降解性能考察46-47
• 4.1.3 催化劑穩(wěn)定性考察47-49
• 4.2 FeBTC催化劑性能的研究49-56
• 4.2.1 反應時間對降解效果的影響49-51
• 4.2.2 初始pH值對降解效果的影響51-53
• 4.2.3 催化劑用量對降解效果的影響53-55
• 4.2.4 催化劑使用次數(shù)對降解效果的影響55-56
• 4.3 小結56-57
• 5 非均相催化脫酚工藝概念設計57-62
• 5.1 概念設計在化工設計中的地位57-58
• 5.2 廢水脫苯酚工藝技術方案的選擇58
• 5.3 廢水脫苯酚工藝原理58
• 5.4 工藝流程框圖58-59
• 5.5 工藝流程圖59
• 5.6 工藝設計條件59-60
• 5.7 關鍵設備概念設計60-61
• 5.7.1 反應器60-61
• 5.7.2 靜置儲罐61
• 5.7.3 泵的選型61
• 5.8 三廢處理61
• 5.9 工業(yè)化放大仍需面臨的問題61-62
• 6 結論和展望62-64
• 6.1 結論62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻64-69
• 作者簡歷69
• 設計項目經(jīng)歷及科研成果69

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本文編號：385747