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厌氧消化—光催化联合法处理工业酒糟废水的实验研究

作　者: 黄晓霞
导　师: 袁斌；彭梦侠
学　校: 广东工业大学
专　业: 环境工程
关键词: 光催化氧化 纳米TiO2 厌氧生物处理 酒糟废水
分类号: X792
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


本论文综述了光催化氧化法在废水处理的研究进展及应用,并概述了光催化的基本机理、反应动力学理论,及TiO2光催化的影响因素。在此基础上,较为系统地研究了采用纳米TiO2光催化氧化处理实际酒糟废水,实验的主要内容包括: （1）采用自制的厌氧生物处理装置处理高浓度有机废水——酒糟废水,废水有机物浓度能从CODcr40000～60000mg/L下降到CODcr500～1200mg/L; （2）自行设计光催化反应装置,以锐钛矿型纳米TiO2作为光催化剂,以厌氧出水作为处理对象,分析考察了光催化剂投加量、光照时间、废水的初始浓度、pH值、曝气量等因素对光催化氧化反应的影响规律; （3）在单因素试验的基础上选择对处理效果影响较大的光催化剂投加量、光照时间、废水的初始浓度、pH值为因素,进行了L9（43）四因素三水平的正交试验,确定了最佳处理工艺条件:废水的初始CODcr浓度600-700mg/L,初始pH9.0,光照时间6小时,光催化投加量2g/L,在此最佳工艺条件下,出水的CODcr、BOD5、SS、色度、pH值均达国家酒精行业污染物浓度排放标准。 （4）同时进行了细菌学检验和TiO2的重复利用率试验。光催化处理后的水中细菌总数≤2个/mL,大肠菌群数≤2个/L。纳米TiO2作为光催化剂可以重复使用三次,可以降低废水处理成本。 该项研究首次将光催化氧化法应用于实际酒糟废水处理中,具有一定的先进性,为以后该项目的深入研究和推广应用提供了理论和试验依据。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-13
1 绪论  13-24
  1.1 国内外研究现状  13-14
  1.2 光催化氧化技术在废水处理中的应用  14-16
    1.2.1 有机物污染废水的处理  15-16
    1.2.2 无机污染物废水的处理  16
  1.3 光催化氧化技术处理有机废水  16-18
  1.4 TiO_2光催化氧化的基本机理  18-20
    1.4.1 机理概述  18-19
    1.4.2 羟基自由基的氧化作用  19
    1.4.3 能带位置  19-20
    1.4.4 电子、空穴的捕获  20
  1.5 TiO_2光催化的影响因素  20-22
    1.5.1 晶体结构  20-21
    1.5.2 催化剂的投加量  21
    1.5.3 水溶液的pH值  21
    1.5.4 外加氧化剂  21-22
    1.5.5 其它影响因素  22
  1.6 选题的目的、意义及研究内容  22-24
    1.6.1 选题的目的、意义  22
    1.6.2 研究的主要内容  22-24
2 工业酒糟废水的厌氧生物处理试验研究  24-28
  2.1 厌氧生物处理的基本原理  24
  2.2 实验装置  24-25
  2.3 实验部分  25
    2.3.1 实验仪器和药品  25
    2.3.2 分析方法  25
  2.4 结果与讨论  25-26
    2.4.1 菌种和废水的来源  25
    2.4.2 厌氧活性污泥的驯化与培养  25-26
  2.5 小结  26-28
3 光催化氧化处理酒糟废水的试验研究  28-37
  3.1 实验部分  28-31
    3.1.1 实验装置  28
    3.1.2 实验药品和主要仪器  28-29
    3.1.3 化学需氧量的测定方法  29-30
    3.1.4 COD两种测定方法的显著性  30-31
    3.1.5 光催化降解实验  31
  3.2 结果与讨论  31-35
    3.2.1 催化剂投加量的影响  31
    3.2.2 废水的初始pH值对COD_(cr)去除率的影响  31-33
    3.2.3 废水初始浓度对COD_(cr)去除率的影响  33
    3.2.4 光照时间对COD_(cr)去除率的影响  33-34
    3.2.5 曝气量的影响  34
    3.2.6 光照强度对CODcr去除率的影响  34-35
  3.3 小结  35-37
4 光催化氧化处理酒糟废水的最佳工艺条件  37-44
  4.1 光催化氧化处理酒糟废水的最佳工艺条件  37-40
    4.1.1 结果与讨论  37-40
  4.2 最佳工艺条件下废水指标的变化  40-41
  4.3 细菌学检验  41-42
    4.3.1 结果与讨论  41-42
  4.4 TiO2的重复利用率  42
  4.5 小结  42-44
结论  44-45
参考文献  45-48
攻读学位期间发表的学术论文  48-49
独创性声明  49-50
致谢  50

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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 > 轻工业废物处理与综合利用 > 食品工业
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