作為一類重要的抗生素,四環(huán)素廣泛在人類和畜牧業(yè)醫(yī)療中應用,鹽酸四環(huán)素廢水及其生產(chǎn)加工代謝降解產(chǎn)物具有高色度、酸性、生物毒性等有機污水處理中的難點痛點,是污水治理領(lǐng)域的難題,也是目前國內(nèi)外研究的熱點。光化學氧化,催化濕式均相氧化,聲化學氧化,O₃氧化,電化學氧化和Fenton氧化等高級氧化工藝（AOPs）已被廣泛應用并開發(fā)用于有機污染物的直接礦化或前處理改善有機污染物的生物降解性,其中行之有效且廣為學界研究的光芬頓技術(shù)。本文針對TiO₂-Fe₃O₄的多孔陶瓷氈負載型催化劑考察了載體類型、前驅(qū)物比例和負載量對催化劑活性的影響,優(yōu)化了負載型催化劑的制備工藝,催化劑最佳的制備條件為:以多孔陶瓷氈為載體,Fe₃O₄與TiO₂摩爾比為5:1,且Ti-Fe₃O₄的投加量為0.5 g/L時,催化劑的活性最佳。通過XPS、XRD、SEM和EDS等手段對所得的負載型催化劑進行了表征,TiO₂

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：48 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光芬頓法的反應機理圖

第1章緒論7挑戰(zhàn)。本文旨在制備一種Fe3O4負載于多孔陶瓷的光芬頓催化劑，通過表征探究其催化氧化性質(zhì)與其他微觀性質(zhì)。以模擬四環(huán)素廢水作為目標污染物，設計一種連續(xù)流固定床反應器，測定該反應器的各項運行參數(shù)，確定最佳參數(shù)，為今后光芬頓技術(shù)的實際應用提供理論支持。1.5.2研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線本文圍繞圖1-2的技術(shù)路線及主要研究內(nèi)容如下。圖1-2本論文的技術(shù)路線圖Fig.1-2Schematicdiagramoftheresearchcontentinthepaper主要研究內(nèi)容：1.以多孔陶瓷氈為載體，設計制備了高效的TiO2-Fe3O4/多孔陶瓷復合催化劑，并采用了XPS、XRD、SEM和EDS等手段進行了表征。以鹽酸四環(huán)素模擬廢水為處理對象，根據(jù)四環(huán)素降解效率，對材料的配比等制備條件進行了優(yōu)化。2.從光芬頓體系在抗生素廢水處理的實際應用角度出發(fā)，TiO2-Fe3O4/多孔陶瓷復合催化劑的基礎(chǔ)上，設計開發(fā)了新型的連續(xù)流固定床光芬頓反應器，對HRT、酸堿度、雙氧水量、污染物濃度和光源輻照強度等影響反應效果的因素進行研究并得出最佳的四環(huán)素廢水處理條件，并對連續(xù)流固定床光芬頓反應器的穩(wěn)定性進行了評估。

第2章實驗材料與分析方法112.4光芬頓實驗設計與分析方法2.4.1光芬頓燒杯實驗設計圖2-1顯示了在光Fenton燒杯中模擬四環(huán)素廢水降解的反應裝置。10w的紫外燈管作為光源，50mg/L四環(huán)素為目標污染物。Fenton的光反應過程如下：在500mL燒杯中稱取一定量粉碎的TiO2-Fe3O4/多孔陶瓷催化劑，然后加入500mL濃度為50mg/L的四環(huán)素鹽酸鹽溶液并插入UV燈在燒杯中心，結(jié)合用NaOH或H2SO4溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值，之后啟動磁力攪拌器（速度1000rmin-1）攪拌均勻和同時啟動紫外線燈，最后添加一定量雙氧水并開始計時。以特定間隔采集樣品，并用0.45μm過濾器過濾，以使用分光光度計測量樣品在356nm波長處的吸光度。圖2-1光芬頓反應裝置Figure2-1Thereactionequipmentofphoto-FentonfortreatmentofTCs2.4.2固定床光芬頓反應器的建立圖2-2顯示了連續(xù)流動開發(fā)的固定床光學Fenton反應器的一般結(jié)構(gòu)。反應器主體的材料是有機玻璃。它在徑向上分為五個區(qū)域。下層和上層分別是進水區(qū)和出水區(qū)。中心是三個主要反應區(qū)域。每個反應區(qū)都被填充有Fe3O4的多孔陶瓷隔開。光源使用10w紫外線燈作為光源，并在下部安裝曝氣器。從反應器底部進入反應器后，氣流與溶液完全混合。氣流被用作驅(qū)動力以向上推動水流，進入水反應區(qū)。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe3O4@生物炭磁性材料光-類Fenton降解水中鹽酸四環(huán)素[J]. 林鑫辰,于曉丹,肖成龍,林森,馮威.  環(huán)境科學與技術(shù). 2019(05)
[2]廢水處理光催化反應器的發(fā)展[J]. 劉秀華,傅依備.  工業(yè)水處理. 2004(12)

博士論文
[1]半導體/異相芬頓復合催化材料的構(gòu)建及其光催化性能的研究[D]. 徐天緣.中國科學院大學(中國科學院廣州地球化學研究所) 2017



本文編號：3070991