本文關(guān)鍵詞：低溫等離子體處理甲基橙染料廢水試驗研究

  更多相關(guān)文章： 低溫等離子體 介質(zhì)阻擋放電 染料廢水 甲基橙 降解

【摘要】：本文分析了染料廢水的特點、危害及處理技術(shù)現(xiàn)狀,目前傳統(tǒng)的處理方法對染料廢水的治理尚未達(dá)到滿意的效果。本文根據(jù)目前染料廢水治理所存在的問題,以典型偶氮染料廢水甲基橙溶液作為研究對象,自行研制了線筒式介質(zhì)阻擋低溫等離子體反應(yīng)器用于處理染料廢水,反應(yīng)裝置采用可調(diào)頻高壓電源,進(jìn)行了低溫等離子體對甲基橙溶液去除效果的研究,并對反應(yīng)中間產(chǎn)物進(jìn)行分析研究,初步探討了甲基橙的降解途徑。為實現(xiàn)低溫等離子體法降解染料廢水的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。通過試驗發(fā)現(xiàn)介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體可使甲基橙染料得到有效的去除,尤其脫色效果較為顯著。本試驗分別考察了反應(yīng)器電氣操作條件和溶液初始參數(shù)對甲基橙溶液去除效果的研究,包括放電電壓、頻率、電極形式、曝氣量、溶液初始濃度、溶液初始pH以及添加物FeSO4對甲基橙降解性能的影響。結(jié)果表明,甲基橙的去除率隨著電壓、頻率及曝氣量的升高而升高。電壓、頻率越高,甲基橙在短時間內(nèi)的去除率升高越快。但放電電壓、頻率的升高是有限的,并不是越高越好,反應(yīng)器的外電極形式采用平行線電極優(yōu)于網(wǎng)狀電極,內(nèi)電極采用圓線型優(yōu)于星形線電極;甲基橙染料去除率隨染料初始濃度的升高而降低,但是其絕對的去除量是隨之增加的;另外,pH值越低越有利于提高甲基橙染料的去除率;單獨地向甲基橙廢水中添加FeSO4不能較大提高甲基橙的降解效率。本試驗所得最佳參數(shù)為:在甲基橙溶液初始濃度為50mg/L,初始pH=2.95,曝氣量為2.5m3/h條件下,放電電壓為21kV,頻率為275Hz,降解處理10min后,甲基橙的去除率可以達(dá)到90%以上。對甲基橙染料廢水降解產(chǎn)物分析發(fā)現(xiàn):染料溶液的CODcr值在脫色處理時間內(nèi),均呈先增大后降低的趨勢;放電過程中通過離子色譜分析儀可檢測到有SO42-、NO3-離子的生成并且隨電壓的升高,離子濃度越高,溶液pH值也隨之不斷下降。對中間產(chǎn)物進(jìn)行了GC-MS分析結(jié)果表明:甲基橙發(fā)色基團(tuán)-N=N-基本被破壞,結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機物降解為小分子酸、醇、酮類等,但并未使其徹底氧化分解。
【關(guān)鍵詞】：低溫等離子體 介質(zhì)阻擋放電 染料廢水 甲基橙 降解
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X788
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-29
• 1.1 選題背景及意義11
• 1.2 染料廢水的來源及特點11-12
• 1.3 染料廢水的危害12-13
• 1.4 染料廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀與國內(nèi)外研究進(jìn)展13-19
• 1.4.1 染料廢水處理標(biāo)準(zhǔn)13
• 1.4.2 染料廢水處理技術(shù)的研究進(jìn)展13-19
• 1.5 低溫等離子體水處理技術(shù)19-26
• 1.5.1 低溫等離子體技術(shù)及產(chǎn)生方法19-21
• 1.5.2 低溫等離子體廢水處理原理21-22
• 1.5.3 低溫等離子體水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀22-25
• 1.5.4 低溫等離子體水處理技術(shù)應(yīng)用實際中存在的問題25-26
• 1.6 研究目的、意義和主要內(nèi)容26-29
• 1.6.1 研究目的和意義26
• 1.6.2 研究內(nèi)容26-27
• 1.6.3 技術(shù)路線27-29
• 第2章 試驗裝置與分析方法29-39
• 2.1 引言29
• 2.2 試驗材料與儀器29-30
• 2.2.1 試驗材料29-30
• 2.2.2 試驗儀器30
• 2.3 試驗裝置及方法30-33
• 2.3.1 試驗裝置30-33
• 2.3.2 試驗方法33
• 2.4 分析測試方法33-38
• 2.4.1 甲基橙最大吸收波長的確定33
• 2.4.2 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制33-34
• 2.4.3 染料濃度的測定34-35
• 2.4.4 溶液中離子的測定35-36
• 2.4.5 COD的測定36
• 2.4.6 pH值的測定36
• 2.4.7 氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)的測試36-37
• 2.4.8 放電電壓、電流的檢測37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 低溫等離子體降解染料廢水的研究39-53
• 3.1 反應(yīng)器電氣參數(shù)對染料降解的單因素研究39-44
• 3.1.1 不同放電電壓對染料去除效率的影響39-40
• 3.1.2 不同放電頻率對染料去除效率的影響40-41
• 3.1.3 不同外電極形式對染料去除效率的影響41-42
• 3.1.4 不同內(nèi)電極形式對染料去除效率的影響42-43
• 3.1.5 曝氣量對染料去除效率的影響43-44
• 3.2 溶液初始參數(shù)對染料降解的單因素研究44-49
• 3.2.1 溶液初始濃度對染料去除效率的影響44-46
• 3.2.2 溶液初始pH對染料去除效率的影響46-47
• 3.2.3 FeSO4的添加對染料去除效率的影響47-49
• 3.3 正交優(yōu)化實驗與分析49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-53
• 第4章 產(chǎn)物分析及研究53-61
• 4.1 放電過程中pH的變化53-54
• 4.2 放電過程中COD的變化54-55
• 4.3 甲基橙降解中間產(chǎn)物的測定55-59
• 4.3.1 離子的測定55-57
• 4.3.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)產(chǎn)物分析57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第5章 低溫等離子體對染料脫色動力學(xué)分析61-64
• 5.1 引言61
• 5.2 動力學(xué)分析61-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-66
• 致謝66-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 作者簡介74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果74-75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：716772