学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

转盘式TiO2光电催化氧化染料脱色的数学模型研究

作　者: 徐鑫
导　师: 贾金平
学　校: 上海交通大学
专　业: 环境科学
关键词: 光电催化转盘液膜反应器数学模型罗丹明B
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 36次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

TiO₂光电催化氧化技术处理有机染料废水是当前的研究热点,相较于传统的好氧厌氧法、生物处理法等水污染治理技术,光电催化降解技术在处理废水时具有成本低、处理彻底、处理周期短、降解完全等巨大优势。但是光电催化氧化作为一种新的水处理技术还停留在实验室小型研究阶段。主要存在以下几个问题:一是激发光的利用率低;二是传质效率不高;三是反应器能耗高、装置较为复杂。针对以上问题,我们提出了具有动态光阳极的转盘式光电液膜反应器（RPEC）,通过将催化剂负载在转盘上,利用转盘的转动加强废水传质,同时使电极的一部分暴露于空气中,在转动时表面形成几十微米的液膜,激发光直接透过该液膜照射到光阳极催化剂表面,从而避免了有机污染物对激发光源的吸收而引起的光损失,大大提高了激发光的利用率。转盘式光电液膜反应器来降解染料废水具有较好的脱色效果,但是还缺乏对于该反应器反应机理、过程的研究。因此本文的研究目标是,通过降解数学模型的建立将复杂问题归结为相应的数学问题,从而得到转盘式光电液膜反应器的降解模型和降解曲线,更好地研究光电转盘反应的机理、过程。本文在RPEC反应动力学方程的基础上,综合考虑光强、外加偏压、转盘转速、初始浓度、催化剂量以及转盘半径等因素对反应过程的影响,运用MATLAB软件对转盘式光电液膜反应器的反应过程进行模拟迭代计算,建立迭代模型,绘制出降解曲线。其主要工作如下:1.考察了初始浓度C0、偏压E、转盘转速R、以及转盘半径r等不同影响因素对于转盘式光电液膜反应器的影响。同时建立了基于迭代法的RPEC反应器的降解数学模型:2.在RPEC反应器降解数学模型的基础上,进一步探讨转盘半径、反应器容积、转盘级数等对于降解模型的影响,进一步建立了包含初始浓度C0、偏压E、转盘转速R、转盘半径r、反应器容积V以及转盘级数m的降解数学模型:3.提出了反应器级联或并行的组合方式,进一步给出了多组反应器的动态降解数学模型。以此可以依据处理工艺中废水的浓度、流量以及占地面积等实际情况对反应器灵活组合,从而可以减小占地面积、缩短反应时间并降低能耗。

转盘式TiO2光电催化氧化染料脱色的数学模型研究

内容摘要

全文目录

相似论文