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电化学法处理农药中间体（间苯二甲腈）废水的研究

作　者: 李鸿波
导　师: 张丽；韩卫清
学　校: 南京理工大学
专　业: 环境科学
关键词: 间苯二甲腈电化学还原影响因素反应动力学降解机理
分类号: X786
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

间苯二甲腈(百菌清农药中间体)生产中所排放的废水,含有大量的间苯二甲睛,其浓度高、毒性大,可生化性差,属于难降解有机废水,对环境造成严重影响。电化学技术以操作简单、污染少、适用范围广等优点引起了研究人员的广泛关注。本论文采用隔膜电化学反应器,以Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极作为阳极,不锈钢板作为阴极,对间苯二甲腈模拟废水进行了降解实验研究,考察了间苯二甲腈初始浓度、反应时间、初始pH、电流密度和电解质浓度等因素对电化学还原降解间苯二甲腈的影响,并对降解过程的反应动力学和降解机理进行了研究。实验结果表明：在无隔膜存在时,采用电化学氧化法处理间苯二甲腈废水效果较差,去除率仅为20%左右,间苯二甲腈较难氧化；在隔膜存在时,采用电化学还原法处理间苯二甲腈废水的效果较好,反应遵循一级动力学规律,对降解速度影响最大的为电流密度,其次为电解质浓度、极水比、间苯二甲腈初始浓度和pH,板间距基本无影响,综合考虑能耗和间苯二甲睛去除效果,得到最佳条件为电流密度25mA/cm2,Na2SO4浓度5g/L,pH=7,极板面积20cm2,板间距4cm,极水比1：6,在此条件下250mg/L的间苯二甲睛废水电化学还原120min后,去除率达到84.1%。通过紫外光谱和高效液相色谱分析间苯二甲睛的降解产物,同时结合相关文献对间苯二甲腈降解机理进行推测,初步推断间苯二甲腈在阴极还原生成间苯二甲胺。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-23
  1.1 间苯二甲腈废水的来源及特点  9-10
  1.2 农药废水处理技术  10-14
    1.2.1 物理法  10-11
    1.2.2 化学法  11-13
    1.2.3 生物法  13-14
  1.3 电化学法在废水处理中的应用  14-22
    1.3.1 电解气浮法  15-16
    1.3.2 电絮凝法  16
    1.3.3 电渗析法  16
    1.3.4 电吸附法  16
    1.3.5 微电解法  16-17
    1.3.6 电化学氧化法  17-20
    1.3.7 电化学还原法  20-22
  1.4 课题主要研究内容  22-23
2 电极的选择和制备  23-28
  2.1 实验仪器及设备  23-24
  2.2 实验药品及材料  24
  2.3 阳极的选择和制备  24-27
    2.3.1 电极材料的选择  24-25
    2.3.2 阳极的制备方法  25-26
    2.3.3 阳极的制备  26-27
  2.4 阴极的选择  27
  2.5 本章小结  27-28
3 电化学法处理间苯二甲腈废水的研究  28-48
  3.1 间苯二甲腈性质及其水质情况  28
  3.2 实验仪器及装置  28-29
  3.3 实验药品及材料  29
  3.4 分析方法  29-30
  3.5 无隔膜反应器处理间苯二腈废水的研究  30-32
    3.5.1 实验方法  31
    3.5.2 实验结果讨论与分析  31-32
  3.6 隔膜反应器处理间苯二甲腈废水及其动力学研究  32-46
    3.6.1 实验方法  32-33
    3.6.2 反应时间对处理效果的影响  33-34
    3.6.3 间苯二甲腈起始浓度对处理效果的影响  34-36
    3.6.4 电流密度对处理效果的影响  36-38
    3.6.5 初始pH对处理效果的影响  38-41
    3.6.6 电解质浓度对废水处理效果的影响  41-42
    3.6.7 极板间距对处理效果的影响  42-44
    3.6.8 极水比对处理效果的影响  44-46
  3.7 本章小结  46-48
4 间苯二甲腈降解机理的初步研究  48-53
  4.1 间苯二甲腈降解机理初步推断  48-53
    4.1.1 间苯二甲腈无隔膜电化学降解分析  49-50
    4.1.2 间苯二甲腈还原降解分析  50-53
5. 结论与建议  53-55
  5.1 结论  53
  5.2 建议  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-62

电化学法处理农药中间体（间苯二甲腈）废水的研究

内容摘要

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