电催化氧化电极耦合纳滤电场耦合纳滤纳滤天津大学研究生ppt课件.ppt

电催化氧化耦合纳滤处理染料废水的数值模拟和实验研究 报告人 孙玉宽专业 化工过程机械指导教师 许莉教授 目录 课题背景最新相关模型简介课题开展思路时间安排参考文献 课题背景 膜分离在化工 生物 医药 食品 环境保护等领域得到广泛应用 优点无化学反应无需加热无相变转换不会破坏生物活性 课题背景 浓差极化水透过膜使膜表面的溶质浓度增加 在浓度梯度作用下 平衡状态时 膜表面形成溶质浓度边界层 它对水的透过起着阻碍作用 课题背景 浓差极化和膜污染不良影响 引起渗透压升高 导致溶剂渗透通量下降溶质通过膜的通量上升堵塞膜孔严重时使膜丧失分离性能 课题背景 减弱浓差极化和膜污染的措施降低溶质在料液中的浓度适当降低跨膜压力降低膜表面浓度两相流法外加直流电场法 课题背景 电催化氧化耦合纳滤的通量 电催化氧化电极耦合纳滤 电场耦合纳滤 纳滤 但是确切定量理论机理尚不明确 急需数学理论解释 相关报道 Kapellos Schulenburg Picioreanu等 9 在研究中将膜视为多孔介质 模拟了膜污染的形成 Vrouwenvelder 10 等采用耦合模型计算了螺旋式反渗透 纳滤膜污染的形成 并通过实验验证 Rahimi 11 等采用CFD中的离散相模型模拟了微滤过程的膜污染 并实验验证了该模型 Ahmad 12 等采用CFD模拟了不同条件下的浓差极化分布曲线 传质系数和壁面剪切力 相关报道 Schwingeetal 13 2002 用CFD软件模拟了不同的装置中 雷诺数 网格大小和密度对膜过程的渗透通量的影响 WileyandFletcher 14 2003 针对压力驱动膜分离过程对浓差极化做了模拟 S Wardeh 15 用有限体积法 利用CFD模拟纳滤膜过程中 渗透通量大小 Fimbres Ranade Koutsou Li 16 等研究了来流攻角和隔网内角变化对传质及能耗的影响 相关报道 ShenandProbstein 17 针对电场耦合超滤处理废水提出一个简单模型 Probstein 18 再次基础上提出一个模拟超滤凝胶层的模型 BiswajitSarkar 19 针对电场辅助超滤处理含有果胶和蔗糖果汁做了模拟 单纯纳滤过程CFD模拟 S Wardeh对纳滤过程模拟的物理模型 chemicalengineeringresearchanddesign2008年 物理模型 单纯纳滤过程CFD模拟 数学模型 单纯纳滤过程CFD模拟 数学模型 单纯纳滤过程CFD模拟 边界条件 单纯纳滤过程CFD模拟 结论 CFD对直流电场提高渗透通量的研究 JournalofMembraneScience 2008 物理模型 CFD对直流电场提高渗透通量的研究 数学模型 CFD对直流电场提高渗透通量的研究 数学模型 CFD对直流电场提高渗透通量的研究 边界条件 CFD对直流电场提高渗透通量的研究 结论 文献综述 总结模型特点 连续性方程动量方程传质扩散方程渗透压模型 课题开展思路 课题开展思路 模型建立思路 数值模拟纯纳滤过程中膜污染和浓差极化和渗透通量的情况 数值模拟电场耦合纳滤过程中浓差极化的情况 数值模拟电催化氧化耦合纳滤过程中浓差极化和渗透通量的情况 时间安排 2013 10 2013 11查阅文献资料2013 12 2014 05建立模型进行数值计算2014 06 2015 03实验及数据处理2015 04 2015 05毕业论文书写2015 05 2015 06论文修改及论文答辩 参考文献 1 程云 周启星 马奇英等 染料废水处理技术的研究与进展 J 环境污染治理技术与设备 2003 4 6 56 60 2 KonstantinouIK AlbanisTA TiO2 assistedphotocatalyticdegradationofazodyesinaqueoussolution kineticandmechanisticinvestigations areview AppliedCatalysisB Environmental 2004 49 1 1 14 3 WuT LiuG ZhaoJ etal Photoassisteddegradationofdyepollutants V Self photosensitizedoxidativetransformationofrhodamineBundervisiblelightirradiationinaqueousTiO2dispersions JPhysChemB 1998 102 5845 5851 4 MrowetzM SelliE EffectsofironspeciesinthephotocatalyticdegradationofanazodyeinTiO2aqueoussuspensions JournalofPhotochemistryandPhotobiologyA Chemistry 2004 162 1 89 95 5 黄巡武 黄志龙主编 纺织废水治理技术与管理 四川成都 四川科学技术出版社 1990 7 12 参考文献 6 冀滨弘 染料工业废水处理的现状与进展 污染防治技术 1998 43 4 250 253 7 J J Porter C Brandon Zerodischargeasexemplifiedbytextiledyeingandfishing Chemtech 1976 6 402 407 8 张国徽 印染废水的来源和分析 中国环境科学学会学术年会优秀论文集 2006 2206 2210 9 朱宏飞 李定龙 朱传为 印染废水的危害及源头治理举措 环境科学与管理 2007 11 89 92 10 王村 电化学氧化与纳滤法耦合处理染料废水 硕士学位论文 天津大学 2009 11 王宇新 黄翠玲 王世昌 超滤中膜表面的凝胶层浓度 膜科学与技术 1991 11 1 58 62 12 SantosV MoraoA PachecoMJ etal ElectrochemicaldegradationofazodyesonBDD effectofchemicalstructureandoperatingconditionsonthecombustionefficiency J Environ Eng Manage 2008 18 3 193 204 13 PeevaLG GibbinsE LuthraSS etal Effectofconcentrationpolarizationandosmoticpressureonfluxinorganicsolventnanofiltration J Membr Sci 2004 236 1 2 121 136 14 BhattacharjeeS SharmaA BhattacharyaK Surfaceinteractionsinosmoticpressurecontrolledfluxdeclineduringultrafiltration Langmuir 1994 10 12 4710 4720 15 BruggenBV DaemsB WilmsD etal Mechanismsofretentionandfluxdeclinefornanofiltrationofdyebathsfromthetextileindustry Sep Purif Technol 2001 22 23 519 528 16 BowenWR WilliamsPM Theosmoticpressureofelectrostaticallystabilizedcolloidaldispersions J Colloid Interf Sci 1996 184 1 241 250 17 GeraldesV SemialV PinhoMN Flowandmasstransfermodelingofnanofiltration J Membr Sci 2001 191 1 2 109 128 参考文献 参考文献 18 吴勇民 李甫 黄咸雨 等 含酚废水处理新技术及其发展前景 J 环境科学与管理 2007 32 3 150 153 19 邹丞 黄冲 潘一 等 苯酚废水电化学处理方法研究进展 J 当代化工 2013 42 3 325 328 20 杜利顺 Ti SnO2 Sb2O3电极优化及电解氧化对纳滤处理染料废水的影响 硕士 天津大学 2012 21 郭志 电催化氧化及其与纳滤的耦合过程处理难生化类有机废水 硕士 天津大学 2013 22 冯玉杰 崔玉虹 孙丽欣 等 电化学废水处理技术及高效电催化电极的研究与进展 J 哈尔滨工业大学学报 2004 36 4 450 455 20 张全兴 刘天华 我国应用树脂吸附法处理有机废水的进展 J 化工环保 1994 14 6 344 347 参考文献 21 吴勇民 李甫 黄咸雨等 含酚废水处理新技术及其发展前景 J 环境科学与管理 2007 32 3 150 153 22 雷晓东 熊蓉春 魏刚 膜分离法污水处理技术 J 工业水处理 2002 22 2 1 3 23 王翠 史佩红 杨春林等 电化学氧化法在废水处理中的应用 J 河北工业科技 2004 21 1 49 53 24 李保华 马燕 黄蕾 金属氧化物电极及其在有机废水处理中的应用研究进展 J 世界科技研究与发展 2012 34 6 950 953 25 宋秀丽 杨慧敏 梁镇海 钛基氧化物阳极中间层的研究进展 J 电化学 2013 26 周笑绿 谭小文 李环等 采用自制电极处理印染废水 J 上海电力学院学报 2013 29 2 参考文献 28 JiaJ YangJ LiaoJ etal TreatmentofdyeingwastewaterwithACFelectrodes WaterRes 1999 33 3 881 884 29 VlyssidesAG LoizidouM KarlisPK etal ElectrochemicaloxidationoftextiledyewastewaterusingaPt Tielectrode J Hazard Mater 1999 70 1 2 41 52 30 RajkumarD KimJG PalaniveluK Indirectelectrochemicaloxidationofphenolinthepresenceofchlorideforwastewatertreatment Chem Eng Technol 2005 28 1 98 105 31 RajkumarD KimJG Oxidationofvariousreactivedyeswithinsituelectro generatedactivechlorinefortextiledyeingindustrywastewatertreatment J Hazard Mater 2006 136 2 203 212 32 PanizzaM CerisolaG Directandmediatedanodicoxidationoforganicpollutants Chem Rev 2009 109 12 6541 6921 33 RioAI MolinaJ BonastreJ etal InfluenceofelectrochemicalreductionandoxidationprocessesonthedecolourisationanddegradationofC I ReactiveOrange4solutions Chemosphere 2009 75 10 1329 1337 34 RecioFJ HerrastiP SiresI etal ThepreparationofPbO2coatingonreticulatedvitreouscarbonfortheelectro oxidationoforganicpollutants ElectrochimiActa 2011 56 14 5158 5165 35 PanizzaM CerisolaG ElectrochemicaldegradationofmethylredusingBDDandPbO2anodes Ind Eng Res 2008 47 18 6816 6820 36 MontillaF MorallonE BattistiAD etal Preparationandcharacterizationofantimony dopedtindioxideelectrodes Part2XRDa