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处理石化废水RO浓水中难降解有机物的初步探索

作　者: 王洪
导　师: 顾平
学　校: 天津大学
专　业: 市政工程
关键词: 石化RO浓水难降解有机物活性炭纤维电催化氧化法臭氧-紫外联用法
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文主要目标为寻求一种能处理石化RO浓水中难降解有机物的合适方法。实验主要分为三个部分:活性炭纤维对石化RO浓水的吸附;电催化氧化技术对石化RO浓水的处理;臭氧-紫外联用技术对石化RO浓水的处理。第三章主要测试活性炭纤维在石化RO浓水中的吸附性质。其中包括活性炭纤维预处理实验、活性炭纤维对石化RO浓水的吸附等温线、活性炭纤维对石化RO浓水的吸附平衡时间、活性炭纤维对RO浓水吸附的最佳投量以及最佳吸附pH值。以上实验,表明活性炭纤维对石化RO浓水的吸附效果无法满足需求。第四章主要运用电催化氧化法对RO浓水处理,主要通过用不同的方法对电极板改性,测试其对石化RO浓水的处理效果。通过实验可知:采用搅拌加曝气的方式可以提高溶解氧含量,从而增强处理效果;Ti网/Sn-Sb阳极由于表面积大,对有机物的去除效果要好于Ti板/Sn-Sb阳极;ACF的加入使电流效率提高,并提供了有机物被氧化的反应场所,使有机物的降解效率得到改善;加入Fe²⁺作为催化剂,在酸性条件下,有利于Fenton效应的发生。第五章主要介绍臭氧-紫外联用法处理石化RO浓水,设计了反应器,确立了紫外线光强的计算方法,并且通过实验证实了其计算方法的正确性。通过实验可知,单纯的采用臭氧-紫外联用法对RO浓水的处理效果无法满足要求,可以考虑臭氧-紫外联用法作为去除RO浓水中难降解有机物的预处理技术。以上的研究可知,其三种方法均不能达到处理要求,还需要更进一步研究。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-27
  1.1 引言  9-10
  1.2 ACF 简介  10-14
    1.2.1 吸附的基本原理  10
    1.2.2 ACF 的分类和制备工艺  10-11
    1.2.3 ACF 的结构和性质  11-12
    1.2.4 ACF 在水处理中的应用  12-14
  1.3 高级氧化技术  14-17
    1.3.1 化学氧化技术  14
    1.3.2 电化学氧化技术  14-16
      1.3.2.1 直接化学氧化过程  14-15
      1.3.2.2 间接电化学氯化过程  15-16
    1.3.3 湿式氧化技术  16-17
      1.3.3.1 湿式空气氧化  16
      1.3.3.2 湿式空气催化氧化法  16-17
    1.3.4 超临界水氧化技术  17
    1.3.5 光催化氧化技术  17
  1.4 电催化氧化技术在水处理中的应用  17-23
    1.4.1 电催化氧化技术概述  17-19
    1.4.2 电催化氧化技术的原理  19-21
      1.4.2.1 电催化概念  19
      1.4.2.2 电极/溶液界面的特性——双电层  19
      1.4.2.3 电化学氧化有机物原理  19-21
    1.4.3 电极材料  21-23
      1.4.3.1 电极和电极材料  21
      1.4.3.2 钛电极和钛电极的性质  21-22
      1.4.3.3 钛电极的涂层  22-23
      1.4.3.4 影响电催化性能的因素  23
  1.5 臭氧-紫外联用技术在水处理中的应用  23-26
    1.5.1 臭氧-紫外联用技术机理  23-24
    1.5.2 臭氧-紫外联用技术的特点  24-25
    1.5.3 臭氧-紫外联用技术中存在的问题  25-26
  1.6 课题研究的主要内容  26-27
第二章实验材料与检测方法  27-34
  2.1 实验材料  27-30
  2.2 检测项目及检测方法  30-34
    2.2.1 主要检测项目及其检测方法  30
    2.2.2 分子量分布的检测方法  30-32
    2.2.3 气态臭氧浓度的测定方法  32-34
第三章活性炭纤维吸附石化RO 浓水  34-42
  3.1 石化RO 浓水水质  34
  3.2 ACF 的预处理  34-35
    3.2.1 ACF 预处理的原理  34
    3.2.2 ACF 预处理实验  34-35
  3.3 不同振荡时间ACF 吸附效果测定实验  35-37
  3.4 ACF 的吸附等温线  37-40
    3.4.1 吸附等温线的概念  37
    3.4.2 Freundlich 和Langmuir 吸附等温式  37-38
    3.4.3 ACF 对石家庄石化RO 浓水的吸附等温线测定  38-40
  3.5 ACF 的最佳投量的测定实验  40-41
  3.6 ACF 的最佳pH 的测定实验  41-42
第四章电催化法处理天津石化RO 浓水  42-48
  4.1 天津石化RO 浓水水质  42
  4.2 天津石化RO 浓水的分子量分布  42-43
  4.3 电极极板的选择和制作  43-44
    4.3.1 极板材料的选择  43
    4.3.2 Ti/Sn-Sb 改性阳极钛基板的制备  43-44
  4.4 电解催化法烧杯实验  44-48
    4.4.1 实验装置  44-45
    4.4.2 不同极板电解RO 浓水实验  45-46
    4.4.3 实验结果及分析  46-48
第五章臭氧-紫外联用反应器及紫外光强计算  48-63
  5.1 实验装置  48-49
  5.2 臭氧-紫外联用反应器中紫外灯管光强的测定  49-60
    5.2.1 紫外光强的理论计算  49-50
    5.2.2 吸光度值α的测定  50
    5.2.3 紫外灯管透光率η的测定  50
    5.2.4 紫外灯电光转化率θ的测定  50-58
    5.2.5 反应器内部平均光强计算  58-60
  5.3 过量臭氧处理石化RO 浓水  60-63
    5.3.1 装置运行时紫外光强度的测定  60-61
    5.3.2 装置运行时气态臭氧浓度的测定  61
    5.3.3 臭氧-紫外联用法试处理天津石化RO 浓水  61-63
第六章结论和展望  63-64
参考文献  64-68
发表论文和参加科研情况说明  68-69
致谢  69

处理石化废水RO浓水中难降解有机物的初步探索

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