利用超聲空化技術(shù)降解水中的有機(jī)污染物已經(jīng)引起了世界各國(guó)水處理專(zhuān)家的廣泛關(guān)注，但目前主要是研究低濃度單組分模擬廢水的降解。本文以高濃度難降解的實(shí)際焦化廢水為研究對(duì)象，詳細(xì)研究了超聲空化及其組合技術(shù)對(duì)其中的氨氮、有機(jī)氮和有機(jī)物(COD_cr)的降解效果、作用機(jī)理和反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)。以焦化廢水中的有機(jī)物苯酚為代表，深入研究了超聲空化對(duì)苯酚的降解效果、作用機(jī)理、降解途徑和反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué)。較詳細(xì)地研究了聯(lián)合應(yīng)用超聲空化與Fenton試劑氧化法降解焦化廢水的效果。特別是將超聲空化技術(shù)與生物法聯(lián)合用于降解高濃度難降解的焦化廢水，考查了在不同條件下該組合工藝對(duì)焦化廢水中的有機(jī)物(COD_cr)的降解效果，并采用新型的水質(zhì)模型對(duì)超聲空化預(yù)處理降解焦化廢水中各有機(jī)物組分的作用進(jìn)行了分析解釋?zhuān)瑫r(shí)考查了催化劑在該組合工藝中的作用。 超聲空化效應(yīng)對(duì)焦化廢水中的氨氮和有機(jī)氮有不同程度的降解作用，其對(duì)氨氮的降解效果優(yōu)于對(duì)有機(jī)氮的降解效果。溶液的初始pH值、初始濃度、飽和氣體的存在與否及其作用方式和超聲波的聲能密度是影響其降解效果的主要因素。廢水中氨氮和有機(jī)氮降解的作用...

【文章頁(yè)數(shù)】：198 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
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目錄
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 焦化廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.1.1 焦油的去除方法
        1.1.2 有機(jī)物的去除方法
        1.1.3 氨氮的去除方法
    1.2 超聲空化降解水中有機(jī)污染物的研究進(jìn)展
        1.2.1 超聲空化對(duì)水中不同有機(jī)污染物的降解作用
        1.2.2 超聲空化降解水中有機(jī)污染物效果的影響因素
            1.2.2.1 超聲場(chǎng)的影響
            1.2.2.2 物系性質(zhì)的影響
        1.2.3 聲化學(xué)反應(yīng)器的類(lèi)型
            1.2.3.1 超聲清洗槽式聲化學(xué)反應(yīng)器
            1.2.3.2 聲變幅桿浸入式聲化學(xué)反應(yīng)器
            1.2.3.3 平行板近場(chǎng)聲處理器
            1.2.3.4 正交反應(yīng)器
        1.2.4 超聲空化降解水中有機(jī)污染物的研究動(dòng)態(tài)
            1.2.4.1 超聲波—臭氧(US—O₃)聯(lián)用
            1.2.4.2 超聲波—過(guò)氧化氫(US—H₂O₂)聯(lián)用
            1.2.4.3 超聲波—光氧化聯(lián)用
            1.2.4.4 超聲波—電化學(xué)聯(lián)用
        1.2.5 本節(jié)小結(jié)
    1.3 高級(jí)氧化技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.3.1 均相催化氧化法
            1.3.1.1 Fenton試劑(H₂O₂+Fe²⁺)氧化法
            1.3.1.2 O₃+H₂O₂(臭氧和過(guò)氧化氫組合)氧化法
        1.3.2 光催化氧化法
            1.3.2.1 多相光催化氧化法
            1.3.2.2 H₂O₂+UV(過(guò)氧化氫和紫外光組合)氧化法
            1.3.2.3 O₃+UV(臭氧和紫外光組合)氧化法
            1.3.2.4 O₃+H₂O₂+UV(臭氧+過(guò)氧化氫+紫外光組合)氧化法
        1.3.3 多相濕式催化氧化法
        1.3.4 其它催化氧化法
    1.4 濕式催化氧化技術(shù)的研究進(jìn)展
        1.4.1 均相濕式催化氧化法
        1.4.2 非均相濕式催化氧化法
        1.4.3 本節(jié)小結(jié)
2 研究的目的、意義和內(nèi)容
    2.1 立題的背景和意義
    2.2 立題思想和研究?jī)?nèi)容
        2.2.1 立題思想
        2.2.2 研究?jī)?nèi)容
3 超聲空化降解焦化廢水中的氨氮及有機(jī)氮的研究
    3.1 研究方法
        3.1.1 試驗(yàn)裝置
        3.1.2 試驗(yàn)方法
        3.1.3 分析方法
    3.2 焦化廢水的來(lái)源及性質(zhì)
    3.3 超聲空化的基本理論
        3.3.1 超聲空化與空化閾值
        3.3.2 超聲波作用下空化泡的運(yùn)動(dòng)
            3.3.2.1 空化泡的崩潰時(shí)間
            3.3.2.2 瞬態(tài)空化和穩(wěn)態(tài)空化
        3.3.3 超聲空化機(jī)理
        3.3.4 超聲空化反應(yīng)的位置
    3.4 超聲空化降解焦化廢水中的氨氮和有機(jī)氮的效果和影響因素
        3.4.1 不同初始pH值下氨氮和有機(jī)氮的降解效果
        3.4.2 飽和氣體不同作用方式下氨氮和有機(jī)氮的降解效果
        3.4.3 不同初始濃度下氨氮和有機(jī)氮的降解效果
        3.4.4 不同能量密度下氨氮和有機(jī)氮的降解效果
    3.5 超聲空化降解焦化廢水中氨氮和有機(jī)氮作用機(jī)理的研究
        3.5.1 自由基清除劑對(duì)氨氮和有機(jī)氮降解效果的影響
        3.5.2 試驗(yàn)過(guò)程中硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮的測(cè)定結(jié)果
        3.5.3 試驗(yàn)過(guò)程中總氮的測(cè)定結(jié)果
        3.5.4 容器密閉試驗(yàn)
    3.6 超聲空化降解焦化廢水中氨氮和有機(jī)氮的動(dòng)力學(xué)研究
        3.6.1 超聲空化降解廢水中氨氮和有機(jī)氮的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模式
            3.6.1.1 化學(xué)反應(yīng)的速率方程式
            3.6.1.2 反應(yīng)級(jí)數(shù)的確定
            3.6.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        3.6.2 能量密度對(duì)廢水中氨氮和有機(jī)氮降解速率的影響
    3.7 本章小結(jié)
4 超聲空化降解焦化廢水中苯酚的研究
    4.1 研究方法
        4.1.1 試驗(yàn)裝置
        4.1.2 試驗(yàn)方法
        4.1.3 分析方法
    4.2 超聲空化對(duì)苯酚降解效果的研究
        4.2.1 飽和氣體不同作用方式下苯酚的超聲降解效果
        4.2.2 不同初始pH值下苯酚的超聲降解效果
        4.2.3 不同初始濃度下苯酚的超聲降解效果
        4.2.4 催化劑對(duì)苯酚超聲降解效果的影響
        4.2.5 超聲空化與Fenton試劑聯(lián)合降解苯酚效果的研究
        4.2.6 超聲空化單獨(dú)降解苯酚的高效液相色譜圖
    4.3 超聲空化降解苯酚作用機(jī)理的研究
        4.3.1 自由基清除劑對(duì)苯酚超聲降解效果的影響
        4.3.2 苯酚降解的中間產(chǎn)物
        4.3.3 苯酚降解機(jī)理的探討
    4.4 超聲空化降解苯酚的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
        4.4.1 苯酚超聲降解的動(dòng)力學(xué)模式
        4.4.2 苯酚超聲降解的動(dòng)力學(xué)規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
5 超聲空化與高級(jí)氧化技術(shù)聯(lián)合降解焦化廢水中有機(jī)物的研究
    5.1 Fenton試劑的作用機(jī)理
    5.2 超聲空化與H₂O₂聯(lián)合作用降解焦化廢水中的有機(jī)物的研究
        5.2.1 H₂O₂單獨(dú)作用下，H₂O₂的用量對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
        5.2.2 超聲空化與H₂O₂聯(lián)合作用下，H₂O₂的用量對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
    5.3 超聲空化與Fenton試劑聯(lián)合作用降解焦化廢水中有機(jī)物的研究
        5.3.1 Fenton試劑的用量對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
            5.3.1.1 Fenton試劑單獨(dú)作用下，F(xiàn)enton試劑的用量對(duì)廢水中的有機(jī)物降解效果的影響
            5.3.1.2 超聲空化與Fenton試劑聯(lián)合作用下，F(xiàn)enton試劑的用量對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
        5.3.2 初始pH值對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
            5.3.2.1 Fenton試劑單獨(dú)作用下，初始pH值對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
            5.3.2.2 超聲空化與Fenton試劑聯(lián)合作用下，初始pH值對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
        5.3.3 初始濃度對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
            5.3.3.1 Fenton試劑單獨(dú)作用下，初始濃度對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
            5.3.3.2 超聲空化與Fenton試劑聯(lián)合作用下，初始濃度對(duì)廢水中有機(jī)物降解效果的影響
        5.3.4 聲能密度對(duì)超聲空化與Fenton試劑聯(lián)合作用降解焦化廢水中的有機(jī)物效果的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 超聲空化與活性污泥法聯(lián)合降解焦化廢水中有機(jī)物的研究
    6.1 研究方法
        6.1.1 試驗(yàn)裝置
        6.1.2 試驗(yàn)方法
        6.1.3 分析方法
    6.2 超聲空化降解焦化廢水中有機(jī)物的效果及其影響因素的研究
        6.2.1 飽和氣體的作用方式對(duì)廢水中有機(jī)物超聲降解效果的影響
        6.2.2 不同初始濃度下廢水中有機(jī)物的超聲降解效果
        6.2.3 不同聲能密度下廢水中有機(jī)物的超聲降解效果
        6.2.4 不同初始pH值下廢水中有機(jī)物的超聲降解效果
        6.2.5 不同溫度下廢水中有機(jī)物的超聲降解效果
        6.2.6 廢水經(jīng)超聲空化處理前后的色譜-質(zhì)譜(GC／MS)分析結(jié)果
    6.3 超聲空化改善焦化廢水可生化降解性的研究
        6.3.1 水質(zhì)模型的基本原理
        6.3.2 活性污泥法對(duì)廢水中有機(jī)物的降解作用
            6.3.2.1 活性污泥在純水中的耗氧速率曲線(xiàn)
            6.3.2.2 焦化廢水原液中生物易降解有機(jī)物量的測(cè)定
            6.3.2.3 焦化廢水原液中惰性有機(jī)物量的測(cè)定
            6.3.2.4 活性污泥法對(duì)廢水中有機(jī)物的降解效果
        6.3.3 超聲空化—活性污泥法聯(lián)合降解廢水中有機(jī)物的效果
            6.3.3.1 超聲波預(yù)處理后廢水中有機(jī)物組分的測(cè)定
            6.3.3.2 活性污泥法對(duì)超聲波預(yù)處理后廢水中有機(jī)物的降解作用
    6.4 超聲空化降解焦化廢水中有機(jī)物的作用機(jī)理及其動(dòng)力學(xué)研究
        6.4.1 超聲空化降解廢水中有機(jī)物作用機(jī)理的研究
        6.4.2 超聲空化降解廢水中有機(jī)物的動(dòng)力學(xué)研究
    6.5 本章小結(jié)
7 超聲空化-濕式催化氧化法-活性污泥法聯(lián)合降解焦化廢水中有機(jī)物的研究
    7.1 超聲空化-濕式催化氧化法聯(lián)合降解廢水中有機(jī)物的研究
        7.1.1 催化劑的種類(lèi)對(duì)廢水中有機(jī)物的超聲降解效果的影響
        7.1.2 催化劑的用量對(duì)廢水中有機(jī)物的超聲降解效果的影響
    7.2 超聲空化-濕式催化氧化法-活性污泥法聯(lián)合降解焦化廢水中有機(jī)物的效果
        7.2.1 加催化劑經(jīng)超聲波預(yù)處理后廢水中有機(jī)物組分的測(cè)定
            7.2.1.1 加催化劑經(jīng)超聲波預(yù)處理后廢水中生物易降解有機(jī)物量的測(cè)定
            7.2.1.2 加催化劑經(jīng)超聲波預(yù)處理后廢水中惰性有機(jī)物量的測(cè)定
            7.2.1.3 加催化劑經(jīng)超聲波預(yù)處理后廢水中生物難降解有機(jī)物量的測(cè)定
            7.2.1.4 加催化劑經(jīng)超聲波預(yù)處理后廢水中有機(jī)物組分變化平衡圖
        7.2.2 活性污泥法對(duì)在催化劑作用下經(jīng)超聲波預(yù)處理后廢水中有機(jī)物的降解作用
    7.3 本章小結(jié)
8 結(jié)論和建議
    8.1 結(jié)論
    8.2 建議
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的工作成績(jī)
致謝



本文編號(hào)：3866239