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超重力均相催化臭氧化处理酸性红B模拟染料废水的研究
作 者: 李鑫
导 师: 邵磊
学 校: 北京化工大学
专 业: 化学工程与技术
关键词: 旋转填充床 均相催化 臭氧 酸性红B 脱色率
分类号: X703
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
染料的用途非常广泛,除了用于各种纤维的染色和印花之外,也可用于造纸、塑料、皮革、橡胶制品和食品工业等方面。染料废水排入水中会导致生态系统破坏,对环境有诸多的不良影响。因此,染料废水已成为废水处理的重要课题之一。本文运用超重力均相催化臭氧化方法处理酸性红B模拟染料废水,考察了影响脱色率的几个主要因素,得出了适宜的操作条件。主要工作如下:1、旋转填充床中O3单独降解酸性红B废水的研究,考察了旋转床转速、pH、气体流量、液体流量和酸性红B溶液初始浓度等因素对脱色率的影响。实验表明,脱色率随着旋转床转速和气体流量的增加而增加,随着液体流量和酸性红B溶液初始浓度的增加而减小,碱性条件有利于O3单独降解酸性红B。2、旋转填充床中Fe2+催化O3降解酸性红B废水的研究,考察了旋转床转速、pH、Fe2+浓度,气体流量、液体流量和酸性红B溶液初始浓度等因素对脱色率的影响。实验表明,在酸性条件下,均相催化臭氧化方法(O3/Fe2+)的脱色率明显高于臭氧单独处理。在25℃(常温下),旋转床转速为800 r/min, pH=2,Fe2+浓度为0.5 mmol/L,气体流量为120L/h(O3浓度为64mg/L),液体流量为20 L/h时,酸性红B的脱色率可达到97%以上。3O3/Fenton试剂降解酸性红B废水及多种高级氧化方法的比较。首先通过实验确定了Fenton试剂中H2O2与Fe2+的最佳比例,然后考察在该比例下Fenton试剂的最佳投加量。实验表明,在所考察的体系中,Fenton试剂中H2O2与Fe2+的最佳比例为10:1,在该最佳比例下,出于操作条件的经济性考虑,实验选取Fenton试剂中Fe2+浓度为1.0 mmol/L为Fenton试剂的最佳投加量。此外还使用液体循环的方式考察了5种高级氧化方法的脱色率和pH随时间的变化,实验表明O3/Fenton结合处理速率最快,脱色率也最高。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-15 第一章 文献综述 15-31 1.1 印染生产概况及印染废水简介 15-18 1.1.1 印染生产概况 15 1.1.2 印染废水的来源 15-16 1.1.3 印染废水排放标准 16 1.1.4 印染废水的分类 16-17 1.1.5 印染废水的水质特点 17-18 1.2 印染废水的处理方法 18-25 1.2.1 物理化学法 18-19 1.2.2 化学法 19-22 1.2.3 生物法 22-23 1.2.4 一些高新技术 23-25 1.3 超重力技术简介 25-29 1.3.1 超重力技术的概念及其发展历程 25-26 1.3.2 超重力机的结构和工作原理 26-27 1.3.3 超重力技术的主要特点 27-28 1.3.4 超重力技术的研究现状 28-29 1.4 本论文的研究意义和内容 29-31 1.4.1 本论文的研究目的和意义 29-30 1.4.2 本论文的研究内容 30-31 第二章 实验部分 31-39 2.1 实验原料和试剂 31-32 2.2 实验装置及流程 32-35 2.2.1 实验装置与仪器 32-34 2.2.2 实验流程 34-35 2.3 分析方法 35-37 2.3.1 臭氧浓度的测定 35-36 2.3.2 脱色率的测定:紫外-可见分光光度法 36-37 2.4 实验方案 37-39 第三章 实验结果与讨论 39-65 3.1 酸性红B工作曲线的绘制及实验步骤 39-43 3.1.1 酸性红B最大吸收波长的确定 39 3.1.2 工作曲线的绘制 39-40 3.1.3 实验操作步骤 40-42 3.1.4 反应达到稳定所需液体体积的确定 42-43 3.2 RPB中O_3单独降解酸性红B废水的研究 43-49 3.2.1 旋转床转速对酸性红B脱色率的影响 43-44 3.2.2 pH值对酸性红B脱色率的影响 44-46 3.2.3 气体流量对酸性红B脱色率的影响 46 3.2.4 液体流量对酸性红B脱色率的影响 46-47 3.2.5 酸性红B溶液初始浓度对脱色率的影响 47-48 3.2.6 体系温度对酸性红B脱色率的影响 48-49 3.3 RPB中O_3/Fe~(2+)均相催化降解酸性红B废水的研究 49-57 3.3.1 旋转床转速对酸性红B脱色率的影响 49-50 3.3.2 pH值对酸性红B脱色率的影响 50-52 3.3.3 Fe~(2+)浓度对酸性红B脱色率的影响 52-53 3.3.4 气体流量对酸性红B脱色率的影响 53-54 3.3.5 液体流量对酸性红B脱色率的影响 54-55 3.3.6 酸性红B溶液初始浓度对脱色率的影响 55-56 3.3.7 体系温度对酸性红B脱色率的影响 56-57 3.4 RPB中O_3/Fenton试剂降解酸性红B废水的研究及多种高级氧化方法的比较 57-62 3.4.1 Fenton试剂中H_2O_2与Fe~(2+)摩尔比对脱色率的影响 57-59 3.4.2 Fenton试剂投加量对脱色率的影响 59-60 3.4.3 多种高级氧化方法速率的比较 60-61 3.4.4 多种高级氧化方法的溶液pH值随时间的变化 61-62 3.5 本章小结 62-65 第四章 结论 65-67 参考文献 67-71 致谢 71-73 研究成果及发表的学术论文 73-75 作者和导师简介 75-76
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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废水的处理与利用
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