电催化/紫外复合船舶压载水微藻灭活技术研究
发布时间：2021-04-17 12:45
船舶压载水在船舶的运行中提供安全的保障,但由此引起的生物物种入侵问题也日益严重。国际海事组织制定了公约要求压载水的排放必须满足统一的标准,因此探索高效的船舶压载水处理方式及处理设备是现阶段的首要任务。电催化和紫外辐射技术复合处理船舶压载水,不仅可以实现电催化的高效灭活性能,同时由于紫外的存在可以节约电催化系统的电流输出,减少处理时间。本课题运用电催化和紫外复合技术处理船舶压载水,实现了水中微藻的灭活,为压载水处理技术的研究提供理论支持。本文建立了电催化/紫外复合船舶压载水处理系统,建立了微藻大型培养模式,探究并比较了不同阳极材料电催化系统的灭活微藻性能,选择电催化性能较好的阳极材料进行电催化/紫外复合系统对微藻灭活性能的探究,证明了电催化/紫外复合灭活压载水中微藻的可行性和高效性。通过改变水力停留时间和电流密度等条件进行Ti/SnO2阳极和Ti/SnO2-RuO2阳极电催化系统的灭藻性能探究,证明了钛基复合涂层电极的电催化性能优于钛基单一涂层电极。灭藻实验的结果表明,不同阳极电催化系统的灭藻效果均随水力停留时间的增加而提...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 船舶压载水生物物种入侵问题的危害
1.1.2 国际对船舶压载水问题的解决方法
1.2 船舶压载水生物入侵问题的研究进展
1.2.1 压载水的置换
1.2.2 压载水的处理
1.3 电催化/紫外船舶压载水处理技术的研究进展
1.3.1 电催化处理技术研究现状
1.3.2 紫外辐射处理技术研究现状
1.3.3 电催化/紫外复合处理技术研究现状
1.4 课题的研究目的与意义
1.5 课题主要研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 主要实验仪器与试剂
2.2 实验水样配置及微生物培养
2.2.1 实验水样配置
2.2.2 实验微藻培养
2.3 实验装置及操作
2.3.1 电催化反应系统
2.3.2 紫外辐射反应系统
2.3.3 电催化/紫外复合反应系统处理流程
2.3.4 不同水力停留时间条件下反应体系的进水流量
2.4 微藻灭活效果分析方法
2.5 TRO含量的测定方法
2.6 电极表面形貌测定方法
2.7 紫外辐照强度测定方法
第3章 微藻的大型培养条件探究
3.1 前言
3.2 杜氏盐藻的培养条件探究
3.2.1 不同培养基对杜氏盐藻生长状态的影响
3.2.2 不同盐度对杜氏盐藻生长状态的影响
3.2.3 不同光照强度对杜氏盐藻生长状态的影响
3.2.4 不同温度和pH对杜氏盐藻生长状态的影响
3.3 青岛大扁藻的培养条件探究
3.3.1 不同培养基对青岛大扁藻生长状态的影响
3.3.2 不同温度和pH对青岛大扁藻生长状态的影响
3.3.3 不同营养元素添加方式对青岛大扁藻生长状态的影响
3.3.4 不同曝气量对青岛大扁藻生长状态的影响
3.4 四爿藻的培养条件探究
3.4.1 不同培养基对四爿藻生长状态的影响
3.4.2 不同温度和pH对四爿藻生长状态的影响
3.4.3 不同曝气量对四爿藻生长状态的影响
3.5 锥状斯克里普藻的培养条件探究
3.5.1 不同温度对锥状斯克里普藻生长状态的影响
3.5.2 不同pH对锥状斯克里普藻生长状态的影响
3.6 微藻大型培养模式的实现
3.7 本章小结
第4章 电催化法微藻灭活性能研究
4.1 引言
2阳极电催化微藻灭活性能研究"> 4.2 Ti/SnO2阳极电催化微藻灭活性能研究
2阳极的表面结构表征"> 4.2.1 Ti/SnO2阳极的表面结构表征
2阳极不同水力停留时间的灭藻效果"> 4.2.2 Ti/SnO2阳极不同水力停留时间的灭藻效果
2阳极不同电流密度下的灭藻效果"> 4.2.3 Ti/SnO2阳极不同电流密度下的灭藻效果
2阳极电催化系统出水TRO含量的变化"> 4.2.4 Ti/SnO2阳极电催化系统出水TRO含量的变化
2阳极电催化系统的持续灭藻效果"> 4.2.5 Ti/SnO2阳极电催化系统的持续灭藻效果
2-RuO2阳极电催化微藻灭活性能研究"> 4.3 Ti/SnO2-RuO2阳极电催化微藻灭活性能研究
2-RuO2阳极的表面结构表征"> 4.3.1 Ti/SnO2-RuO2阳极的表面结构表征
2-RuO2阳极不同水力停留时间的灭藻效果"> 4.3.2 Ti/SnO2-RuO2阳极不同水力停留时间的灭藻效果
2-RuO2阳极不同电流密度下的灭藻效果"> 4.3.3 Ti/SnO2-RuO2阳极不同电流密度下的灭藻效果
2-RuO2阳极电催化系统出水TRO含量的变化"> 4.3.4 Ti/SnO2-RuO2阳极电催化系统出水TRO含量的变化
2-RuO2阳极电催化系统的持续灭藻效果"> 4.3.5 Ti/SnO2-RuO2阳极电催化系统的持续灭藻效果
4.4 两种电极材料的灭藻性能对比
4.5 本章小结
第5章 电催化/紫外复合系统微藻灭活性能研究
5.1 引言
5.2 电催化/紫外复合系统的微藻灭活性能
5.3 电流密度对电催化/紫外复合灭藻效果的影响
5.4 电催化/紫外复合系统出水TRO含量的变化
5.4.1 电催化/紫外复合系统的出水TRO浓度
5.4.2 电催化/紫外复合系统出水TRO的衰减情况
5.5 电催化/紫外复合系统的持续灭藻效果
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶压载水处理技术进展现状[J]. 孙化栋. 中国水运(下半月). 2014(12)
[2]光催化与纯紫外工艺对船舶压载水微藻的处理效果比较[J]. 刘亮,王琼,袁林,薛俊增,吴惠仙. 生物学杂志. 2014(03)
[3]几种主流船舶压载水处理设备的分析比较[J]. 刘刚,李家淦,王守宝. 世界海运. 2014(05)
[4]BixTiOy-TiO2复合膜电极光电催化去除模拟压载水中细菌[J]. 张祖云,刘媛,蒋彩云,王玉萍. 应用化学. 2014(05)
[5]Treatment of Microalgae in Ballast Water Using Hydroxyl Radical in Accordance with the D-2 Ballast Water Discharge Standard[J]. MENG Xiangying,CHEN Cao,BAI Mindong,SUN Jian,MENG Fanpeng. 高电压技术. 2014(01)
[6]一种培养产油微藻的新型气升式光生物反应器设计[J]. 杨泽熵,李鑫,王英娟. 西北大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]压载水处理系统市场现状及趋势[J]. 彭雪竹. 船舶物资与市场. 2012(06)
[8]船舶压载水处理设备的研制现状及认证[J]. 汪亭玉,魏勇,李光银. 船舶工程. 2012(04)
[9]基于低压紫外技术的船舶压载水处理装置设计[J]. 王东胜,张丽,范春华,董丽华. 机械工程师. 2012(04)
[10]船舶压舱水的危害及压舱水处理技术的现状[J]. 魏国强,赵岩,沙豪,张北记. 广东化工. 2011(08)
博士论文
[1]电化学处理有机废水电极材料的制备与性能研究[D]. 毕强.西安建筑科技大学 2014
[2]改性Ti/SnO2-Sb电极及石墨电极的制备及处理硝基苯废水的应用研究[D]. 冷粟.吉林大学 2013
[3]电解法处理船舶压载水的应用研究[D]. 党坤.大连海事大学 2005
硕士论文
[1]船舶压载水高效联合处理系统的应用研究[D]. 张思源.哈尔滨工业大学 2015
[2]低压紫外工艺对压载水浮游生物的杀灭效率研究[D]. 刘亮.上海海洋大学 2014
[3]超声及其强化技术处理船舶压载水的研究[D]. 康凯.哈尔滨工程大学 2013
[4]特殊工况下Ti/RuO2-IrO2-SnO2阳极性能与失效行为研究[D]. 张胜健.山东大学 2013
[5]船舶压载水典型处理方法存在的问题及对策研究[D]. 邸梅.大连海事大学 2012
[6]杜氏盐藻、青岛大扁藻对营养盐变化的生理生态学响应机制[D]. 王俊.浙江海洋学院 2012
[7]Ti/RuO2-IrO2-SnO2-Sb2O5阳极的制备与应用研究[D]. 王斯文.浙江大学 2012
[8]船舶压载水处理高效杀菌系统研究[D]. 孙玉科.江苏科技大学 2012
[9]用于海水电解的Ti/RuO2-Sb2O5-SnO2电极的制备与应用研究[D]. 陈晟颖.浙江大学 2011
[10]含不同中间层Ti/Sb-SnO2电极对苯酚的电催化性能研究及其表征[D]. 司银平.华南理工大学 2010
本文编号：3143477
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 船舶压载水生物物种入侵问题的危害
1.1.2 国际对船舶压载水问题的解决方法
1.2 船舶压载水生物入侵问题的研究进展
1.2.1 压载水的置换
1.2.2 压载水的处理
1.3 电催化/紫外船舶压载水处理技术的研究进展
1.3.1 电催化处理技术研究现状
1.3.2 紫外辐射处理技术研究现状
1.3.3 电催化/紫外复合处理技术研究现状
1.4 课题的研究目的与意义
1.5 课题主要研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 主要实验仪器与试剂
2.2 实验水样配置及微生物培养
2.2.1 实验水样配置
2.2.2 实验微藻培养
2.3 实验装置及操作
2.3.1 电催化反应系统
2.3.2 紫外辐射反应系统
2.3.3 电催化/紫外复合反应系统处理流程
2.3.4 不同水力停留时间条件下反应体系的进水流量
2.4 微藻灭活效果分析方法
2.5 TRO含量的测定方法
2.6 电极表面形貌测定方法
2.7 紫外辐照强度测定方法
第3章 微藻的大型培养条件探究
3.1 前言
3.2 杜氏盐藻的培养条件探究
3.2.1 不同培养基对杜氏盐藻生长状态的影响
3.2.2 不同盐度对杜氏盐藻生长状态的影响
3.2.3 不同光照强度对杜氏盐藻生长状态的影响
3.2.4 不同温度和pH对杜氏盐藻生长状态的影响
3.3 青岛大扁藻的培养条件探究
3.3.1 不同培养基对青岛大扁藻生长状态的影响
3.3.2 不同温度和pH对青岛大扁藻生长状态的影响
3.3.3 不同营养元素添加方式对青岛大扁藻生长状态的影响
3.3.4 不同曝气量对青岛大扁藻生长状态的影响
3.4 四爿藻的培养条件探究
3.4.1 不同培养基对四爿藻生长状态的影响
3.4.2 不同温度和pH对四爿藻生长状态的影响
3.4.3 不同曝气量对四爿藻生长状态的影响
3.5 锥状斯克里普藻的培养条件探究
3.5.1 不同温度对锥状斯克里普藻生长状态的影响
3.5.2 不同pH对锥状斯克里普藻生长状态的影响
3.6 微藻大型培养模式的实现
3.7 本章小结
第4章 电催化法微藻灭活性能研究
4.1 引言
2阳极电催化微藻灭活性能研究"> 4.2 Ti/SnO2阳极电催化微藻灭活性能研究
2阳极的表面结构表征"> 4.2.1 Ti/SnO2阳极的表面结构表征
2阳极不同水力停留时间的灭藻效果"> 4.2.2 Ti/SnO2阳极不同水力停留时间的灭藻效果
2阳极不同电流密度下的灭藻效果"> 4.2.3 Ti/SnO2阳极不同电流密度下的灭藻效果
2阳极电催化系统出水TRO含量的变化"> 4.2.4 Ti/SnO2阳极电催化系统出水TRO含量的变化
2阳极电催化系统的持续灭藻效果"> 4.2.5 Ti/SnO2阳极电催化系统的持续灭藻效果
2-RuO2阳极电催化微藻灭活性能研究"> 4.3 Ti/SnO2-RuO2阳极电催化微藻灭活性能研究
2-RuO2阳极的表面结构表征"> 4.3.1 Ti/SnO2-RuO2阳极的表面结构表征
2-RuO2阳极不同水力停留时间的灭藻效果"> 4.3.2 Ti/SnO2-RuO2阳极不同水力停留时间的灭藻效果
2-RuO2阳极不同电流密度下的灭藻效果"> 4.3.3 Ti/SnO2-RuO2阳极不同电流密度下的灭藻效果
2-RuO2阳极电催化系统出水TRO含量的变化"> 4.3.4 Ti/SnO2-RuO2阳极电催化系统出水TRO含量的变化
2-RuO2阳极电催化系统的持续灭藻效果"> 4.3.5 Ti/SnO2-RuO2阳极电催化系统的持续灭藻效果
4.4 两种电极材料的灭藻性能对比
4.5 本章小结
第5章 电催化/紫外复合系统微藻灭活性能研究
5.1 引言
5.2 电催化/紫外复合系统的微藻灭活性能
5.3 电流密度对电催化/紫外复合灭藻效果的影响
5.4 电催化/紫外复合系统出水TRO含量的变化
5.4.1 电催化/紫外复合系统的出水TRO浓度
5.4.2 电催化/紫外复合系统出水TRO的衰减情况
5.5 电催化/紫外复合系统的持续灭藻效果
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]船舶压载水处理技术进展现状[J]. 孙化栋. 中国水运(下半月). 2014(12)
[2]光催化与纯紫外工艺对船舶压载水微藻的处理效果比较[J]. 刘亮,王琼,袁林,薛俊增,吴惠仙. 生物学杂志. 2014(03)
[3]几种主流船舶压载水处理设备的分析比较[J]. 刘刚,李家淦,王守宝. 世界海运. 2014(05)
[4]BixTiOy-TiO2复合膜电极光电催化去除模拟压载水中细菌[J]. 张祖云,刘媛,蒋彩云,王玉萍. 应用化学. 2014(05)
[5]Treatment of Microalgae in Ballast Water Using Hydroxyl Radical in Accordance with the D-2 Ballast Water Discharge Standard[J]. MENG Xiangying,CHEN Cao,BAI Mindong,SUN Jian,MENG Fanpeng. 高电压技术. 2014(01)
[6]一种培养产油微藻的新型气升式光生物反应器设计[J]. 杨泽熵,李鑫,王英娟. 西北大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]压载水处理系统市场现状及趋势[J]. 彭雪竹. 船舶物资与市场. 2012(06)
[8]船舶压载水处理设备的研制现状及认证[J]. 汪亭玉,魏勇,李光银. 船舶工程. 2012(04)
[9]基于低压紫外技术的船舶压载水处理装置设计[J]. 王东胜,张丽,范春华,董丽华. 机械工程师. 2012(04)
[10]船舶压舱水的危害及压舱水处理技术的现状[J]. 魏国强,赵岩,沙豪,张北记. 广东化工. 2011(08)
博士论文
[1]电化学处理有机废水电极材料的制备与性能研究[D]. 毕强.西安建筑科技大学 2014
[2]改性Ti/SnO2-Sb电极及石墨电极的制备及处理硝基苯废水的应用研究[D]. 冷粟.吉林大学 2013
[3]电解法处理船舶压载水的应用研究[D]. 党坤.大连海事大学 2005
硕士论文
[1]船舶压载水高效联合处理系统的应用研究[D]. 张思源.哈尔滨工业大学 2015
[2]低压紫外工艺对压载水浮游生物的杀灭效率研究[D]. 刘亮.上海海洋大学 2014
[3]超声及其强化技术处理船舶压载水的研究[D]. 康凯.哈尔滨工程大学 2013
[4]特殊工况下Ti/RuO2-IrO2-SnO2阳极性能与失效行为研究[D]. 张胜健.山东大学 2013
[5]船舶压载水典型处理方法存在的问题及对策研究[D]. 邸梅.大连海事大学 2012
[6]杜氏盐藻、青岛大扁藻对营养盐变化的生理生态学响应机制[D]. 王俊.浙江海洋学院 2012
[7]Ti/RuO2-IrO2-SnO2-Sb2O5阳极的制备与应用研究[D]. 王斯文.浙江大学 2012
[8]船舶压载水处理高效杀菌系统研究[D]. 孙玉科.江苏科技大学 2012
[9]用于海水电解的Ti/RuO2-Sb2O5-SnO2电极的制备与应用研究[D]. 陈晟颖.浙江大学 2011
[10]含不同中间层Ti/Sb-SnO2电极对苯酚的电催化性能研究及其表征[D]. 司银平.华南理工大学 2010
本文编号：3143477
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