本文關(guān)鍵詞：超重力吸附法處理含酚廢水探索性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展,酚類化合物的用量與日俱增,產(chǎn)生的含酚廢水對環(huán)境污染的程度日益嚴(yán)重,對人類所造成的危害也越來越大。含酚廢水的治理逐漸成為人們十分關(guān)注的問題。在眾多研究方法中,吸附法工藝流程簡單且能耗較低,可回收有用物料,是一種高效、經(jīng)濟(jì)的工業(yè)廢水處理方法。目前用于吸附的設(shè)備有間歇式攪拌槽、固定床及流化床等,在這些設(shè)備中,固液間的傳質(zhì)過程僅依靠重力作用來實(shí)現(xiàn),固液兩相傳質(zhì)效率低。因此,本文將超重力技術(shù)應(yīng)用于吸附法處理含酚廢水研究中,以其強(qiáng)化傳質(zhì)的優(yōu)勢,為吸附法處理廢水開辟一條新途徑。首先,分別采用Langmuir模型、Freundlich模型對苯酚在活性炭上的吸附等溫曲線進(jìn)行擬合。結(jié)果表明,Freundlich模型更適合描述本實(shí)驗(yàn)中苯酚在活性炭上的吸附平衡,并得到超重力吸附法和吸附法的吸附等溫方程;采用內(nèi)擴(kuò)散模型研究了超重力吸附擴(kuò)散過程,在吸附初始階段為內(nèi)擴(kuò)散控制過程,隨著吸附時(shí)間的延長,膜擴(kuò)散為速率控制步驟,當(dāng)總吸附速率等于脫附速率時(shí),達(dá)到吸附平衡,超重力場的存在強(qiáng)化了吸附擴(kuò)散過程,使得達(dá)到吸附平衡的時(shí)間縮短,起到了強(qiáng)化傳質(zhì)的效果。其次,實(shí)驗(yàn)考察了各操作條件對苯酚去除率η及苯酚脫除率γ的影響規(guī)律,確定影響苯酚去除率η的因素顯著性順序依次為:液體流率F、超重力因子β、苯酚初始濃度CPhOH,超重力吸附苯酚較適宜操作條件下苯酚去除率達(dá)到89.51%,較相近條件下吸附法提高了1.42倍;影響苯酚脫除率γ的因素顯著性順序依次為:超重力因子β、堿液濃度CNaOH、液體流率F,超重力脫附苯酚較適宜操作條件下苯酚脫除率γ達(dá)到93.01%,較相近條件下脫附法提高了3.88倍,超重力場的存在有效提高了苯酚的脫附性能;擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到苯酚去除率η及苯酚脫除率γ的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式,平均相對誤差分別為4.571%及6.047%。最后,采用擬一級和擬二級動(dòng)力學(xué)模型研究了超重力吸附苯酚的吸附動(dòng)力學(xué)以及堿液脫附苯酚的脫附動(dòng)力學(xué),考察了操作條件對吸附速率常數(shù)k2-as及脫附速率常數(shù)k2-des的影響規(guī)律,并得到相近條件下超重力吸附法和吸附法的動(dòng)力學(xué)方程;超重力吸附法吸附速率常數(shù)k2-as值較相近條件下吸附法而言,由5.28×10-4提高到9.02×10-4,說明超重力強(qiáng)化了液固傳質(zhì),對吸附有利;超重力脫附法脫附速率常數(shù)k2-des值較相近條件下脫附法而言,由13.66×10-4提高到29.59×10-4,說明超重力強(qiáng)化了脫附過程,進(jìn)一步說明了將超重力技術(shù)應(yīng)用于吸附過程的可行性以及優(yōu)越性。因此,超重力吸附法強(qiáng)化了固液傳質(zhì)過程,提高了苯酚處理效果,縮小了吸附設(shè)備體積,該法運(yùn)用于廢水的處理具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：超重力 吸附 廢水 動(dòng)力學(xué) 傳質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X703;O647.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• abstract6-11
• 1 文獻(xiàn)綜述11-27
• 1.1 含酚廢水處理方法研究進(jìn)展12-18
• 1.1.1 化學(xué)處理法12-15
• 1.1.2 生物處理法15-16
• 1.1.3 物理處理法16-18
• 1.2 吸附法處理含酚廢水研究進(jìn)展18-21
• 1.3 超重力吸附法處理廢水研究進(jìn)展21-24
• 1.4 課題研究目的及意義24
• 1.5 課題研究內(nèi)容及技術(shù)路線圖24-27
• 2 超重力吸附含酚廢水研究方法27-42
• 2.1 實(shí)驗(yàn)方法27-33
• 2.1.1 超重力因子27-28
• 2.1.2 溶液濃度28-32
• 2.1.3 苯酚去除率與脫除率32-33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑及裝置33-35
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑33-34
• 2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)裝置34-35
• 2.3 實(shí)驗(yàn)流程35-37
• 2.3.1 吸附平衡實(shí)驗(yàn)35
• 2.3.2 超重力吸附含酚廢水實(shí)驗(yàn)35-37
• 2.3.3 超重力脫附苯酚實(shí)驗(yàn)37
• 2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)37-42
• 2.4.1 吸附實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)37-39
• 2.4.2 脫附實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)39-42
• 3 超重力吸附含酚廢水實(shí)驗(yàn)研究42-62
• 3.1 苯酚吸附平衡42-45
• 3.1.1 活性炭的表征42-43
• 3.1.2 吸附平衡43-45
• 3.2 超重力吸附含酚廢水工藝研究45-51
• 3.2.1 空白對比45-46
• 3.2.2 正交試驗(yàn)分析46-47
• 3.2.3 超重力因子β對苯酚去除率η的影響47-48
• 3.2.4 液體流率F對苯酚去除率η的影響48-49
• 3.2.5 苯酚初始濃度C_(PhOH)對苯酚去除率η的影響49-50
• 3.2.6 處理批次n對苯酚去除率η的影響50
• 3.2.7 苯酚去除率η關(guān)聯(lián)式50-51
• 3.3 超重力吸附含酚廢水動(dòng)力學(xué)研究51-54
• 3.3.1 模型選取52-53
• 3.3.2 操作條件對吸附速率的影響53-54
• 3.4 吸附工藝對比54-57
• 3.4.1 苯酚去除率對比55-56
• 3.4.2 動(dòng)力學(xué)研究對比56-57
• 3.5 超重力強(qiáng)化作用57-60
• 3.5.1 超重力強(qiáng)化吸附平衡過程57-58
• 3.5.2 超重力強(qiáng)化吸附擴(kuò)散過程58-60
• 3.6 本章小結(jié)60-62
• 4 超重力脫附含酚廢水實(shí)驗(yàn)研究62-74
• 4.1 超重力脫附含酚廢水工藝研究62-68
• 4.1.1 正交試驗(yàn)分析62-63
• 4.1.2 超重力因子β對苯酚脫除率γ的影響63-65
• 4.1.3 液體流率F對苯酚脫除率γ的影響65-66
• 4.1.4 堿液初始濃度C_(NaOH)對苯酚脫除率γ的影響66-67
• 4.1.5 脫除率關(guān)聯(lián)67-68
• 4.2 脫附動(dòng)力學(xué)68-70
• 4.3 工藝對比70-72
• 4.3.1 苯酚脫除率對比71-72
• 4.3.2 脫附動(dòng)力學(xué)對比72
• 4.4 本章小結(jié)72-74
• 5 總結(jié)74-77
• 5.1 結(jié)論74-76
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)76
• 5.3 不足與建議76-77
• 附錄77-79
• 參考文獻(xiàn)79-87
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果87-88
• 致謝88-89

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