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(环境工程专业论文)水体中酚类有机污染物的光助fenton降解技术研究.pdf.pdf 免费下载
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文档简介
耀1 一救大学硬七学位谂文 接受 摘要 本研究论文阐述了含酚废水的性质及其危害。以及处理含酚废水的必要性和 迫切性;总结了迄今为止国内外研究者在处理含酚废水领域取得的成果和各种技 术处理含酚废水的特点;较全面的综述了f e n t o n 和光助f e n t o n 技术降解有机污染 物的机理以及在处理难降解有机废水方面的研究现状及发展趋势。 通过文献检索和分析可以看出光助f e n t o n 技术在处理难降解有机污染物时 具有独特的优势, 是一种很有应用前景的废水处理技术。因此,本文围绕着“光 助f e n t o n 技术处理含酚废水”为核心,进行了以下研究实验内容:( 1 ) f e n t o n 法 处理含酚废水的研究,主要考察时间、p h 、h 2 0 2 浓度、f e 2 + 浓度等因素对f e n t o n 技术的影响规律;( 2 ) 光助f e n t o n 法处理含酚废水最佳反应条件的研究,包括汞 灯- - f e n t o n 、太阳光- - f e n t o n 和f e n t o n 三种体系降解效果的对比,以及考察了各 反应参数在太阳光- - f e n t o n 降解体系中的影响强弱关系,确定最佳反应条件;( 3 ) f e n t o n 及光助f e n t o n 法处理不同浓度含酚废水的研究,主要研究含酚废水浓度对 处理技术的影响;( 4 ) 光助f e n t o n 法处理含有不同类型酚类有机化合物废水的研 究,包括降解对苯二酚、问苯二酚、问苯三酚三种酚类废水;( 5 ) 光助f e n t o n 法 中会属催化剂作用研究,包括c u 2 十、c 0 2 + 、c 一、n i 2 + 和s n 2 + 作为催化荆的降解 效果及影响。( 6 ) 反应机理的初步研究,建立了光助f e n t o n 技术降解苯酚的动力 学方程,采用高效液相色谱法进行了降解中间产物的研究。 实验研究结果表明外加紫外光源照射或采用太阳光联合f e n t o n 技术其实验 结果都能有效地提高f e n t o n 试剂的降勰效率。光助f e n t o n 技术的最佳工艺条件是: 平均光强3 5 0 0 0 l u x ,【h 2 0 2 = 1 2 m m o l l ,【f e s 0 4 = 2 7 m m o l l ,p h = 3 ,t = 3 0 m i n 。 在此条件下,浓度为4 0 0 m g l 苯酚的降解率可达到9 9 以上,c o d 的去除率可达 到6 0 以上。比较单纯使用f e n t o n 技术,光助f e n t o n 技术有以下优点:( i ) 降解 效率商;( 2 ) 试剂用量少:达到相同处理目标所用的试剂量减少了约4 0 左右; ( 3 ) 反应条件温和:反应体系常温、常压,介质酸度相对较弱,降低了对反应设 备的要求,出水色度也明显降低:( 4 ) 可以有效处理高浓度有机物废水。因此。 光助f e n t o n 技术可以经济高效地处理各类含酚废水,是一种很有应用前景的废水 处理技术。从采用绿色工艺和节约能源的原则出发,应重视太阳光的利用,并可 以考虑工程化。 实验还表明,光助f e n t o n 技术对多元酚也有很好的降解效果。在相同光照条 件f ,只需添加h 2 0 2 7 m m o l l 和f c 2 + 1 5 m m o f l ,反应3 0 r a i n 左右,二元酚转化 耍i i 三些查鲎婆主登垡釜基一堡兰一 率可达到9 8 4 ,c o d 去除率为6 8 7 0 0 0 ;三元酚转化率达到9 9 6 ,c o d 去除率 为7 4 8 。酚类物质的降解率与该物质中羟基的数目有关,与羟基所在位置无关。 通过金属催化剂作用的实验研究,本文认为若用c u 2 + 或c o :+ 代替f e 2 + 作催化 剂,可以大幅提高光助f e n t o n 技术的降解效率,苯酚转化率可提高l o 到2 0 个百 分点,还可以基本解决出水色度的问题;而且c u 2 + 也是一种易得的金属离子,所 以太阳光一h 2 0 2 _ g u 2 + 体系能够更好地降解含酚废水。 对动力学和降解中间产物的研究表明,苯酚在降解过程中,先生成对苯二酚 和邻苯二酚等羟基化产物,再被羟基自由基氧化成有机酸,最后被彻底降解为无 害的二氧化碳和水。 关键词 f e n t o n ,光助f e n t o n ,酚转化率,c o d 去除率 西北j :业人学硕士学能论文 a b s t r a c t a b s t r a c t t h et h e s i se x p a t i a t e do nt h eq u a l i t ya n dh a r mo fp h e n o l i cw a s t e w a t e r i tw a s n e c e s s a r ya n di m p o r t a n tt od e c o n t a m i n a t et h ep h e n o l i cw a s t e w a t e r i ts u m m a r i z e dt h e p r o d u c t i o n st h a tm a n yp b r s n e r ss t u d i e di nt h ef i e l do fp h e n o l i cw a s t e w a t e rt r e a t m e n t a n dt h et r a i t so fd i v e r s i f i e dt e c h n o l o g i e s i ts u m m e dr o u n d l yu pt h et h e o r i e sa b o u t f e n t o na n dp h o t o f e n t o n ,a n dt h es i t u a t i o na n dp r o g r e s si nt h et r e a t m e n to f r e f r a c t o r y - d e g r a d e do r g a n i cp o l l u t a n tu s i n gf e n t o na n dp b o t o - f e n t o nr e a g e n t a c c o r d i n gt ol i t e r a t u r e s ,f e n t o np r o c e s si sak i n do fp r o m i s i n gt e c h n o l o g yi n w a s t e w a t e rt r e a t m e n t , a n di tg e t sa na d v a n t a g eo v e rc o m m o no x i d a t i o np r o c e s s s o ,f o r t h es a k eo fs t u d y i n go n p h e n o l i cw a s t e w a t e rt r e a t m e n tb yp h o t o - f e n t o np r o c e s s ,t h i s p a p e rs t u d i e do nm a n ye x p e r i m e n t sa sf o l l o w i n g :( 1 ) p h e n o l i cw a s t e w a t e rt r e a t m e n tb y f e n t o np r o c e s s :i tw a si no r d e rt ou n d e r s t a n dt h ee f f e c tr u l ew h i c hw e r eb e g o t t e nb y t i m e 、i n i t i a t i v ep hv a l u e 、h 2 0 2a n df e 2 + c o n c e n 扛a t i o n ;( 2 ) t h eo p t i m a lo p e r a t i n g c o n d i t i o n su s i n gp h o t o - f e n t o nr e a g e n t :t h i sp a r ti n v o l v e dc o m r a t e s te f f e c tu s i n gt h r e e t y p e so f d e g r a d a t i v em e t h o d - - u v - f e n t o n 、s o l a r - f e n t o na n df e n t o n ,a l l a l y z e dt h ee f f e c t o fd i v e r s i f i e df a c t o r ,a n dd e t e r m i n e dt h eo p t i m a lo p e r a t i n gc o n d i t i o n sb yo r t h o g o n a l e x p e r i m e n t su s i n gs o l a r - f e n t o nr e a g e n t ;( 3 ) d i s p o s a lo fd i s s i m i l a rp h e n o l i cw a s t e w a t e r w h i c hc o n e e n 廿a t i o nw e r ed i f f e r e n tb yf e n t o na n dp h o t o f e n t o np r o c e s s :i t sp r i m a r y a i mw a sk n o w nt h ee f f e c to fi n i t i a t i v e c o n c e n t r a t i o n ;( 4 ) d i s p o s a lo fd i s s i m i l a r w a s t e w a t e rw h i c hp h e n o l i cc o m p o u n d sw e r ed i f f e r e n tb yp h o t o f e n t o np r o c e s s :t h e r e w e r eh y d r o q u i n o n e ,r e s o r c i n o la n dp h l o r g l u c i n o l ;( 5 ) t h ee f f e c to f m e t a l l i ci o ni nf e n t o n r e a g e n t :i nt h i sp a r t ,t h ec u 2 + ,c 0 2 + , c r 3 + ,n i 2 + a n ds n 2 + w e r es t u d i e d ;( 6 ) r e a c t i o nt h e o r i e s t h e r ew e r et w oe x p e r i m e n t s l e a c t i v ek i n e t i c sa n dt h ei n t e r m e d i a t e s t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a tu v f e n t o na n ds o l a r - f e n t o nb o t hc o u l d e n h a n c ee f f e c t i v e l yt h er e m o v a le f f i c i e n c yo fc o da n dp h e n 0 1 w h e nt h ea v e r a g e p h o t i ci n t e n s i t yw a s3 5 0 0 0 l u x ,t h ep h e n o la n dc o dr e m o v a lw e r e9 9 a n do v e r6 0 r e s p e c t i v e l ya t h 2 0 2 = 1 2 m m o l l ,【f e ”】= 2 7 m m o l l ,p h = 3 ,t = 3 0 m i n c o n t r a s tt of e n t o np r o c e s s , p h o t o f e n t o np r o c e s sh a df o u rm e r i t sa sf o l l o w i n g :( 1 ) t h ed e g r a d a t i v ee f f i c i e n c yw s sb e t t e r ( 2 ) t h ed o s a g ew a sl i n l e t h ed o s a g eu s i n gp h o t o f e n t o nw a sa b o u t6 0 a sm u c ha st h a tu s i n gf e n t o n p r o c e s s ( 3 ) t h ec o n d i t i o no fr e a c t i o nw a sf a c i l e t h ee s s e n t i a la c i d i t yw a ss ol o wt h a t t h ed e m a n df o re q u i p m e n ta n dt h ec h r o m ao fw a s t e w a t e rw e r er e d u c e d ( 4 ) t h eh i 鲈 c o n c e n t r a t e dp h e n o l i cw a s t e w a t e rw a sd e g r a d e dv e r yw e l lb yp h o t o f e n t o np r o c e s s t h e r e f o r e ,p h o t o - f e n t o np r o c e s s ,w h i c hi sak i n do fp r o m i s i n gt e c h n o l o g yi n 堕j ! 三些查堂雯主堂堡垒塞 垒望塑坠曼! w a s t e w a t e rt r e a t m e n t ,c a nd e g r a d ed i v e r s i f i e dp h o e n o l i cw a s t e w a t e re c o n o m i c a l l ya n d e f f e c t i v e l y c o n s i d e r i n ga d o p t i n gc l e a nt e c h n o l o g ya n de c o n o m i z i n ge n e r g ys o u f c e $ , w es h o u l da t t a c hi m p o r t a n c et ou t i l i z es u n sr a y sa n dw ec a l lt a k ei n t oa c c o u n tt h a t s o l a r - f e n t o nw i l lb ei n t r o d u c e di n t op r a c t i c a le n g i n e e r i n g t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t sa l s os h o w e dt h a tt h ep o l y h y d t i cp h e n o lc o u l db ed e g r a d e d b yp h o t o - f e n t o np r o c e s s u n d e rt h es a l l ec o n d i t i o no fp h o t i ci n t e n s i t y ,t h ed i h y d r i c p h e n o l a n dc o dr e m o v a l sw e r e9 8 4 a n d 6 8 7 r e s p e c t i v d ya t 【h z 0 2 l = 7 m m o l l , f 一+ p l _ 5 m m o l l , t = 3 0 m i n w h i l et h et r i b a s i cp h e n o la n dc o dr e m o v a l sw e r e9 9 6 a n d7 4 8 t h ed e g r a d a t i v ee f f i c i e n c yo fp h e n o l i cc o m p o u n dw a si n v o l v e di nh y d r o x yn u m b e r ,w h i l e n o ti n v o l v e di nh y d r o x y p o s i t i o n 1 h sp a p e rp o i n t e do u tt h a tt h ed e g r a d a t i v ee f f i c i e n c yc o u l db ee n h a n c e di fg u 2 + o rc 0 2 十 r e p l a c e df 一+ a sc a t a l y z e r t h ep h e n o lr e m o v a lc a nb ee n h a n c e d10t o2 0p e r c e n t s t h e p r o b l e mo fc h r o m ac a r l b es o l v e dl i k e w i s e f u r t h e r m o r e ,c u 2 + i saf a c i l ei o n s o p h e n o l i cw a s t e w a t e rc a nb ed e g r a d e db e t t e rb ys o l a r - h 2 0 :一g u ”p r o c e s s t h er e s e a r c hi n t or e a c t i v ek i n e t i c sa n dt h ei n t e r m e d i a t e sd e m o n s t r a t e dt h a tp h e n o l b e c a m eh y d r o q u i n o n eo rc a t e c h o lf i r s t l yi nt h er e a c t i v ec o u r s e s e c o n d l y ,t h e yw e r e o x i d a t e do r g a n i ca c i db y o h f i n a l l y ,p h e n o lw a sd e g r a d e dd r a s t i c a l l yt oc o :a n d h 2 0 2 k e yw o r d :f e n t o n ,p h o t o f e n t o n ,p h e n o lr e m o v a l ,c o dr e m o v a l 两北i :业大学硕士学位论文 日 言 引言 酚类物质作为一种重要的化工原料,在煤气、焦化、石油化工、染料、制药 等化工产品的生产过程中均会产生各种含酚废水。工业含酚废水的特点是来源广、 数量多、危害大,严重危及着人类健康及生物的生长繁殖,并且影响经济的可持 续性发展。酚类化合物是原型质毒物,对一切生活个体都有毒害作用。酚若进入 人体,会引起蛋白质变性和凝固。当水体中酚的浓度达到o 1 o 2 m g l 时,鱼肉 会产生臭味;浓度高时,可使鱼类大量死亡。如果人们长期饮用含酚水,可引起 头昏、贫血及各种神经系统症状,甚至中毒。酚的毒性还能大大抑制水中微生物 的生长速度,影响水的生态平衡。如果使用含酚量) l o o m g l 。的水灌溉农田,必 将导致农作物的减产,甚至枯死。因为酚是产生臭味的物质,在饮用水中,即使 含有微量的酚也会有难闻的气昧,例如饮用水进行氯化消毒时可产生2 ,卜二氯苯 酚,即使浓度极低,人们也有所感觉。因此酚类化合物是美国国家环保局列出的 1 2 9 种优先控制的污染物之一。含酚废水在我国水污染控制啐也被列为重点解决的 有害废水之一 j 】。 目前,国内外对含酚废水处理技术的研究很多,主要集中于生物处理技术和 高级氧化技术两方面。活性污泥法由于操作简单,易于管理,处理成本低等的优 点,被广泛应用于各种水处理工程中。但是由于中等浓度的含酚废水有杂菌作用, 严重抑制微生物的生长,所以不能采用传统的活性污泥法进行处理,必须对其加 以改进【到,例如在活性污泥法中添加活性炭等。高级氧化法是一类深度处理废水的 技术【3 】。比起生物法,此类技术对于处理像含酚废水这样的有毒有害难降解有机废 水更加有效。但是像湿式氧化法、光化学氧化法等高级氧化法普遍存在着处理条 件严苛、处理成本高、处理效果不理想等缺点1 4 ) ,一般也只作为预处理。因此研究 出经济高效、简便易行的处理技术是县前国内外在治理含酚类化合物的工业废水 这类课题上的研究热点和趋势。因此,本文将在处理含酚废水方面进行深入的研 究,以期研究出降解效果优越以及易于工程化的处理技术。 作为高级氧化处理技术的一种,f e n t o n 反应体系对于有机废水具有极好的降 解效率。由亚铁离子和过氧化氢组成的f e n t o n 试剂在酸性环境中具有良好的氧化 能力,在含较高有机物的有机废水降解中可达到良好应用。但是由于体系中有大 量的亚铁离子存在,过氧化氢的利用效率不高,使有机污染物降解不完全。因此, 一些f e n t o n 技术与其它一种或者几种高级氧化技术的联合技术应运而生,如光助 f e n t o n 技术、电f e n t o n 技术等。所以本文选用了高级氧化技术中的光助f e n t o n 技术处理含酚废水。 西北工妲犬学硕士学位论文 l 言 光助f e n t o n 技术是在传统的f e n t o n 氧化技术基础上,引入紫外光或可见光的 辐射的技术。在这种技术中,紫外光和f e n t o n 试剂可以产生协同效应,大幅提高 过氧化氢的解离速率,促使羟基自由基更快地生成,从而提高有机污染物的降解 效率,得到更好的处理效果。如果能有效地利用太阳光,就可以在提高处理效果 的基础上大大降低成本,具有更广泛的应用前景。 目前,光助f e n t o n 技术在处理高浓度有毒有害难降解有机废水方面虽有应用 研究,但迄今为止,关于光助f n e t o n 技术在处理含酚废水方面的研究报道还较少。 因此本研究论文将就此题目展开全面研究。研究中考虑采用高压汞灯和太阳光作 为光助f e n t o n 法的光源。从节约能源、采用绿色工艺和易于工程化的原则出发, 实验中我们重点确定了太阳光一f e n t o n 体系处理苯酚废水的最佳反应条件。除了 研究苯酚废水的降解规律和效果外,我们还对其它酚类物质,诸如对苯二酚、间 苯二酚、间苯三酚等,进行了实验研究,确定了最佳反应条件。除此之外,本文 还将研究了初始含酚量对光助f e n t o n 技术的影响,金属催化剂的影响以及反应动 力学和反应中间产物等内容。 通过实验研究,本文可以确定光助f e n t o n 法处理含酚废水的最佳反应条件, 各反应因素对光助f e n t o n 技术的影响,为工程实践提供数据支持。通过实验研究, 本文还可以了解改变金属催化剂对光助f e n t o n 技术的影响和该技术的反应机理方 面的问题,为进一步改进工程实践提供理论支持。 耩托l :泣入学额士学 证论文第一章文献综述 第一章文献综述 1 1 含酚废水的性质及其危害晦1 苯酚( p h e n 0 1 ) 又名石炭酸,相对分子量为9 4 1 1 ,密度为1 0 7 1 , 熔点在4 2 4 3 ,沸点是1 8 2 。苯酚是无色或白色晶体,有特殊气 味。溶于乙醇、乙醚、氯仿、甘油、二硫化碳等溶剂。用于制染料、 合成树脂、塑料、合成纤维和农药、水杨酸等。苯酚的制备主要由煤 焦油经分馏,由苯磺酸经碱熔。由氯苯经水解,由异丙苯经氧化重排, 经侧链氯化和水解而制得。 或由甲苯 酚类作为一种重要的化工原料,在煤气厂、焦化厂、石油化工厂、染料厂、 制药厂、苯酚厂及其他化工厂的生产过程中均会产生各种台酚废水。工业含酚废 水来源广、数量多、危害大,它的大量排放给环境带来了严重的污染,危害人类 健康和生物的生长繁殖,并且影响经济的可持续性发展。酚类化合物是原型质毒 物,对一切生活个体都有毒害作用。酚若进入人体,会引起蛋白质变性和凝固。 水中含酚量 l o m g l 一,鱼类等水生生物不能生存。台酚量 l o o m g l “的水若用 于灌溉,必将导致农作物的减产和桔死。酚类化合物是美国国家环保局列出的1 2 9 种优先控制的污染物之一。含酚废水在我国水污染控制中也被列为重点解决的有 害废水之一。 1 2 含酚废水的处理技术现状及发展趋势 1 2 1 生化处理技术 1 2 1 1 改进的活性污泥法 由于许多好氧菌及微生物可利用苯酚作为生长的碳源,所以活性污泥法是常 用的除酚方法。但是苯酚是种生物毒性物质,既使在低浓度下对人体及微生物 也有毒害作用。而且该法也存在运行管理要求高、对毒物承受能力低、不适应冲 击负荷、曝气池容积负荷低、污泥产生量大等不足之处,对组成复杂、浓度较高 的含酚废水处理效果不理想。 近年来,在常规活性污泥法基础上的改良工艺运用于实践中。例如,在活性 污泥法中添加粉末活性炭,利用形成生物铁絮凝体的生物铁法。膜分离活性污泥 法等等。这些改进工艺的处理含酚废水效果均由于传统的活性污泥法。 舀 耍兰蔓:! :些盔兰堡主堂垡堡壅 1 2 1 2 高降解活性菌种的筛选与培育 第一章文献综述 传统的生物法大多是对自然界生长的微生物群体经驯化、繁殖后利用,但对 酚类等毒性物质,仅靠从自然界获得的菌种,往往降解活性有限。为此许多学者 进行了高降解活性菌种的筛选及培育工作。 l e w a n d o n s k i t 6 】利用筛选到的白腐菌对废水中的浓度为4 6 0 m g l 的2 一氯苯酚的 降解率可达7 0 。沈齐英【7 】等人以紫外为诱变剂,处理由某污水厂的活性污泥中驯 化筛选得到的降酚菌种,筛选出高效的降酚微生物,其中经紫外诱变2 r a i n 的菌株 对苯酚的降解活性最高。在经过9 h 之后,含酚浓度为1 0 0 0 m g l 和1 5 0 0 m g l 的废 水的降解率可达到1 0 0 。杨建设、聂丽君采用由石化公司的污水处理厂的活性污 泥和生活污水中逐步的酚优势菌株2 4 h 对酚浓度为4 7 6 8 、9 9 3 2 、1 5 2 3 m g l 的降 解率分别为1 0 0 、8 0 o 、6 3 5 ;同时该优势菌对含硫化合物、氨氮等污染物也 有一定的降解作用。 显然,引入商降解括性菌种能提高含酚废水的降解率,但耍如何使这些优良 菌种长期的生物处理系统中占优势,并保持其高降解活性,还有待进一步研究。 1 2 1 3 固定化细胞技术 普通活性污泥法中微生物易流失,细胞对毒物的承受能力低。近十几年来,国 内外开展了将固定化细胞技术用于废水处理的探索研究。朱柱等陋j 用红砖碎粒为载 体固定脱酚菌,可将该菌种2 4 h 最大耐酚能力由游离细胞的不足1 8 0 m g l 提高到 固定细胞的8 2 0 m g l 左右。脱酚菌经固定后,反应速率增大,降解酚的能力大大 增强。k a i - c h e e l o h ( 9 j 等用p s e u d or f l o l l a 8 p u t i d a 美国型技术4 9 4 5 l 构造的固相细胞 膜反应器处理酚,可使浓度高达2 0 0 0 - - 3 5 0 0 m g l 的酚完全降解,而悬浮状态下的 p s e u d o m o n a s p u f i d a 只能用于 1 0 0 0 m l 的酚。刘和”o 】等人采用经苯酚驯化后的活 性污泥制成固定化微生物小球处理了两种不同类型的含酚废水:对于苯酚浓度为 2 1 4 8 o m r , l 、c o d 为i 0 8 2 8 8 m r d l 的高浓度含酚废水,经2 4 h 处理后,对苯酚及 c o d 去除率分别为5 0 1 和3 8 7 ;对于苯酚浓度为1 8 0 7 m g l 、c o d 为9 4 7 m g l 左右的般浓度混合含酚废水,经6 h 处理后对苯酚及c o d 去除率分别为8 9 1 和8 4 6 ,而活性污泥法分别为7 6 6 和7 5 0 。固定化微生物法的c o d 去除率 在废水c o d 5 0 0 0 k ) 的空化气泡及强氧化性物质( 如o h ) ,使难降解有机物在此条件下完全 氧化降解、无二次污染。c h r i s t i n ap e t e r i e r 等【37 1 研究了氯代苯酚、苯酚等的声化学 降解过程,发现这些酚类化合物最终都被完全矿化为h c l 、1 - 1 2 0 、c o 和c 0 2 。y a s h i o n a g a t o 等【3 8 】进行了2 一氯苯酚,3 一氯苯酚的超声空化降解。实验表明,超声作用下 酚类化合物的降解为一级反应。在加了o h 捕获剂2 甲基2 丙酵后,降解速度 发生了改变,通过液相色谱和可见紫外的分析,认为其降解是热解和自由基反应 共同起作用。n a f f r e c h o u x 等 3 9 】研究了u s 0 3 对苯酚的降解发现在0 3 处理过程中加 入超声波能够大幅度提高苯酚降解速率。并认为,超声强化0 3 过程的主要原因是 超声分解0 3 产生h o 自由基,h o 进一步氧化苯酚。又进一步研究了u s u v 0 3 对苯酚的降解,结果显示:通过光降解过程、声降解过程、0 3 氧化过程的协同,能 提高苯酚的降解速度。 与其他水处理技术相比,超声辐射降解法仍存在处理量少、费用高的问题,目 阿仍属探索阶段,其工业化应用还有许多问题尚需解决。 1 2 3 4 电催化技术 电催化技术是在适当的控制条件下通过电极催化产生很强的自由基,从而能 有效降鳃有机物,克服了均相光氧化法的投加氧化剂的缺陷。周明华忡1 等在经氟 树脂改性的b p b 0 2 电极上电催化降解含酚废水,在温度2 5 c 、电压7 o v 、k 2 s 0 4 含量为10 9 l 、p h 为2 0 时,模拟苯酚( 1 0 0 m l ) 废水经2 5 m i n 处理,c o d 降至 6 0 m g l 以下,挥发酚完全消失。该方法用于处理含酚浓度大,酸性高的废水,可 9 话托t :监大学碗士学僦论文 第一章文献综述 以不经稀释威中和调节铸预处理两囊按处理,具旃缀好的应用瓣荣。扬庆【4 l 】铸以 蠢墨,爨援、活挂炭等譬潺曩褥蒋惫稷挂辩,裂圈疑鏊囊废承篡餐魏离蕊嚣蕊, 在三维电檄咆解条件下,= ;( 寸三维电极电解氯化钠处瓒含酚废水的效果进行了研究。 当加入n a c i 的质量百分比为0 8 时,酚的去除率可达到6 8 6 4 ,而且槽电臌及 髓耗降低。谶睡洚低了食黔凌求翡含稳璧,为进一步垒纯逊建提供了条譬 。裁羹 蘅鞲等剩羯氯碱厂擐浚的d s a 毪辍电解苯翳,缩聚曩示:既电檄对定浓度酾苯 粉溶液有较好的去除效粜。梭影响电解效果各主戮因素进行筛选,最佳实验祭件 为:电滚密度3 0 m a c m 2 ,p h 为l o ,支持电解质浓艘】o m g l ,举黔浓度1 0 m 毖l , 趣舞瑟瑟,c o d 熬去豫攀惫6 6 。饿,羲竞囊去豫搴烫9 0 。至强转习笛薅 t i i r 2 0 3 r u 0 2 为阳极,c p t f e 气体扩敝电极为阴极降解含酚的焦化废水,程电流 密度为3 9 m a c m 2 ,电解艨浓度0 0 2 m o l l 下,电解1 0 0 m i n ,浓度为1 0 0 m g l 的 苯翳褒承翡鑫除攀这t 0 0 螺,c o d 去除率凳7 s 。 1 2 3 5 越临界水氧化i 盛 怒瞧器承笺纯裂兵l 窘机镪窝鬟豫裁在趣骚赛瘩瀑度t 3 7 4 ,压力p 2 2 m p a ) 孛完全曩港辩特毪,镁霄枫貔瑷发生粪纭 :焚蕊黥究垒氧彳毛,鼠瘵子不雾在襁褥 传质的限制,使反应具肖彻底、迅速婶优点。酚类物质在超临辨水中,以空气、 髋或h 2 0 2 为氧化荆,碳转化为c 0 2 、甄转化为h 2 0 、氮转化为n 2 、其它杂原予转 证为秃穗酸离子,簿簪率露这蜉敬上,要妻酪浓攫 1 蹲霹实现菪藤爱纛。 鞠美廉褥睁j 的研究表明,在达列趣临界的条件下,温度和觚力对苯酚降解的 影响不大;停留时间是影响苯酚在越临界水中氧化分解的主要麟索;只要氧气充 足,苯黔浓废酌增翅瓣苯狳靛降解率憨影啭不夫。对浓褒在4 0 一2 0 0 0 m g , 己的苯黔 褡滚,爱疵3 r a i n 薄解率可选9 9 懿量。其动力学研究表弱,黔戴纯遥额为一级反 应。在填充庶反应器中,采用c u o a 1 2 0 3 做催化剂,3 8 0 一4 5 0 e 及2 1 9 3 0 0 m p a 靛超临界祭穆下氧化苯酚躲研究【4 5 1 表唆,摆对于笼催纯蚊超嗡羚z k 裁佬,c u o 健 纯裁在穗麓藤酝翁溪哭遮率及c 0 2 裳或速率方嚣霹逡爨疆舞戆蔑莱。李帮酶 嚣在 超临界水氧化系统中,以过氧化氢为裁化剂,研究了含酚废水的辍化作用及效果。 体系的温度、压力、反威体留时间对谢机物去除率也有不同程艘的影响,随蒋体 系歪力、滋发蘸瑟亵,葳应箨蟹对搦戆延长,鸯橇貔去除率套鹋曼懿壤蕊。警露 力药3 0 m p a ,滠度超过4 5 0 4 c ,反应箨鬻时嗣超过t 9 0 s 辩,c o d 去豫率可接近1 0 0 。 1 2 4 其馓处理技术 t 。2 ,4 。l 彀状滚瀵法 乳状液艨分离技术媳由黎念之博士发明的。域技术中萃取殿萃一次完成,内 蕊托:监火豢磷f f = 学桡论文 第一章究献综述 相传质比栽藤大,因礴馋质速率犬。屣萃容易。涨以液膜法娥溅含酚废水其褥节 箍离羧、设备运嚣费建低、涂酚率菇、可霞毂簿像点,接滚法褥劐广泛稳鬟程。 在乳状液臌分离技术中,影响分离效率的关键倒题就是乳状液膜的稳定性。乳状 液膜的稳定性是一个较戴杂的问题,它与液膜材料、表面活性剂用量、膜增强剂 薅塞、蠹承褥浓度、灏斑魄、嚣承汔、多 承摆p h 德、隶疆转速获霉l 寒混食搽佟等 条件有关。菠东翁成分多祥基复杂,娃理不同袋分、不同浓度的含酚褒求时,液 膜的组成也随之不同。 粱舒萍1 4 7 1 等研究了苯酚在t b p - l m s 2 媒浊- n a o h 液膜体系戆传输戡褒,礁 定了貘秘戆蓑往蕴藏霸渡貘舅褰熬最德象 学,臻黎裘骥该法狳懿攀霉这9 9 驻上。 杨利锐c 4 s l 等研究了以撞击流一旋转蠛料床为制乳羧置、以旋转填料为提取游式的 媒油s p a n8 0 - 石蜡氢载化钠液膜体系对含酚废水的处理效果。擞最优工艺祭件下: s p a n8 0 臻繁辱瓤,嚣蟋瑗星3 翳,n a o h 滚滚滚度5 ,淫承魄l :l ,裁巍转速 2 4 0 0 r m i n ,涮巍流萤6 啦庸,提取转滤4 0 0 r r a i n ,摄取流量4 0 l 胁,永乳讫l :l ,酚 的去除率w 达9 9 。邓拣春【4 9 】等在用乳状液膜_ 焱处理硝基酚时,制膜条件为煤油 9 4 。1 2 ( 占濑糨b 表藤瀵性裁s p a n s 0 3 9 2 噬占溜糕) ,液体石蠛l 。9 6 斌占灌糕) ,魂 疆麓0 ,5 m o t l n a o h 辫滚,癸零糖奎辍为3 - 4 ,拳l 貘转逮,接( 1 7 9 0 r m i n ) ,毒l 璇嚣 间3 0 r a i n ,乳水混合转遴二档( 1 9 0 r r a i n ) 。时台1 5 m i n ,r o i 为2 :l ,r e w 为l :3 。实 验结果证嘲,硝基酚岔爨为4 3 6 0 0 3 m g l 对,平均脱酚率为9 8 。6 7 ,除酚帮的裙 薄猿准臻藜r s d = 0 3 1 ;废承中黔禽耋洚羝蕊辩孵,c o d 煎氇棰应簿诋,c o d 平均去除率达7 7 4 4 ,去豫率的r s d = i 9 8 。周富容 剐等研究了二( 2 一矗基己 罄) 磷酸酗( p 2 0 4 ) 一煤油一n a o h 微乳体系耀取废水中的酚。并考察了谈微乳 体系的稳邈幢以及表嚣滔性裁浓褒、n a o h 浓度、羲求强= 、外冰糖懿p n 毽鞋及 酸靛澈凌等对豫聚率麓影晌等闻题。缝累表弱p 2 辫一爨酒一n a o h 簿系豁形成稳 定的微乳液膜,且不鬻器助表面活性剂。当该微乳液膜体系在煅佳条件时,即; 油桶为1 0 m o l l p 2 0 4 燃浊溶液,内水枢n a o h 的浓度为5 ,乳水比l :,舛 承耪垂嚣德鸯5 ,一次髅黥酚率9 9 。9 0 戳土,缀楚淫裁筲运鬟蓬寨簿鼓禄难 (
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