两种三元微电解填料的开发及其性能研究

发布时间：2017-08-19 11:12

  本文关键词：两种三元微电解填料的开发及其性能研究

  更多相关文章： 三元微电解填料 微电解技术 模拟废水 去除率

【摘要】：微电解技术是一种在工业水处理方面被广泛应用的预处理技术。该方法利用铁屑与活性碳之间形成微原电池,在微原电池的作用下,废水中的污染物通过氧化还原作用被降解去除。传统的微电解填料由铁屑和活性碳组成,虽然其成本低廉,且具有“以废治废”的重要意义,但在实际应用中随着反应的进行容易发生板结和钝化现象,使填料对废水的处理效果下降,填料的利用率降低且需要定期更换填料。新型规整化填料的提出很好的解决了这一问题。本研究以还原性铁粉、锌粉、铝粉、活性碳和粘土为主要原料,通过高温焙烧工艺制备两种三元微电解填料。通过单因素实验分别考察了金属比、金属总质量与活性碳比、粘土含量,添加剂含量以及焙烧温度等影响填料制备的因素,并以100mg/L模拟活性黑KNB废水为目标废水,考察了初始pH、填料投加量和处理时间对处理效果的影响。得出以下主要结论:(1)两种三元微电解填料的最佳制备工艺。铁锌碳填料的最佳制备工艺为:铁锌质量比为15:1,金属与活性碳比为1:1,焙烧温度为900℃,粘土含量40%,添加剂含量3%;铁铝碳填料的最佳制备工艺为:铁铝质量比为1:1,金属与活性碳比为1:1,焙烧温度为900℃,粘土含量40%,添加剂含量3%。最佳条件下制备的两种三元微电解填料具有抗压强度高、空隙率大,孔隙发达等特点。(2)两种三元微电解填料处理废水的最佳条件。铁锌碳填料在初始pH为3,填料投加量为0.3kg/L,加曝气的条件下,处理120min后,对污染物的去除率达到最佳值81.8%。铁铝碳填料在初始pH为3或11、填料投加量为0.3kg/L、加曝气的条件下,处理120min后,对模拟染物的去除率均达到了89%以上。(3)两种三元微电解填料循环重复使用三次仍可降低废水中的污染物浓度,且处理效果均比铁碳微电解填料在最佳条件下对废水的处理效果好。同时,经比较发现两种三元微电解填料较铁碳微电解填料具有更优越的特性。(4)本研究制备的三元微电解填料对活性黑KNB的降解反应属于表观一级反应。微电解反应对模拟废水的处理主要是通过破坏染料分子中的偶氮双键和萘环结构以达到降解污染物的目的。
【关键词】：三元微电解填料 微电解技术 模拟废水 去除率
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34;O646
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 微电解技术概述10-14
• 1.1.1 微电解反应机理10-11
• 1.1.2 微电解反应体系11-12
• 1.1.3 影响微电解技术处理废水效果的因素12-13
• 1.1.4 微电解填料的应用现状13-14
• 1.2 微电解技术与其它工艺的耦合14-16
• 1.2.1 微电解技术与Fenton氧化法的耦合14-15
• 1.2.2 微电解技术与混凝沉淀法的耦合15
• 1.2.3 微电解技术与生物法的耦合15
• 1.2.4 微电解技术与其他方法的耦合15-16
• 1.3 微电解技术处理废水的研究现状16-19
• 1.3.1 微电解技术处理印染废水16-17
• 1.3.2 微电解技术处理制药废水17
• 1.3.3 微电解技术处理焦化废水17
• 1.3.4 微电解技术处理电镀废水17-18
• 1.3.5 微电解技术处理其他废水18-19
• 1.4 课题研究的内容、目标及技术路线19-21
• 1.4.1 研究内容19
• 1.4.2 研究目标19
• 1.4.3 技术路线19-21
• 第2章 两种三元微电解填料的制备21-38
• 2.1 实验部分21-26
• 2.1.1 实验药品及材料21-22
• 2.1.2 实验仪器22
• 2.1.3 实验装置22-23
• 2.1.4 实验内容与方法23-26
• 2.2 结果与讨论26-34
• 2.2.1 金属质量比对微电解填料性能的影响26-27
• 2.2.2 金属与活性碳质量比对微电解填料性能的影响27-28
• 2.2.3 焙烧温度对微电解填料性能的影响28-29
• 2.2.4 粘土含量对微电解填料性能的影响29-30
• 2.2.5 添加剂含量对微电解填料性能的影响30-31
• 2.2.6 微电解填料制备条件的正交实验31-34
• 2.3 两种三元微电解填料的表征34-37
• 2.3.1 两种三元微电解填料的宏观特性34
• 2.3.2 两种三元微电解填料的微观特性34-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 两种三元微电解填料对模拟染料废水的处理38-45
• 3.1 实验部分38
• 3.1.1 实验药品及材料38
• 3.1.2 实验仪器38
• 3.1.3 实验装置38
• 3.1.4 实验内容与方法38
• 3.2 结果与讨论38-42
• 3.2.1 初始p H对废水处理效果的影响38-40
• 3.2.2 电解时间对废水处理效果的影响40
• 3.2.3 填料投加量对废水处理效果的影响40-41
• 3.2.4 曝气对废水处理效果的影响41-42
• 3.3 两种三元微电解填料的重复利用次数42
• 3.4 两种三元微电解填料与铁碳填料的对比42-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 两种三元微电解填料对模拟染料废水的降解研究45-49
• 4.1 两种三元微电解填料对活性黑KNB的降解反应动力学45-48
• 4.2 两种三元微电解填料对活性黑KNB的降解机理浅析48-49
• 第5章 结论与建议49-51
• 5.1 结论49-50
• 5.2 建议50-51
• 参考文献51-55
• 在学研究成果55-56
• 致谢56

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