稀土La-铁炭微电解法处理PVA废水的研究

发布时间：2017-12-21 14:25

  本文关键词：稀土La-铁炭微电解法处理PVA废水的研究　出处：《东华大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：由于聚乙烯醇(PVA)具有良好耐磨性能、黏附性能以及良好的浆膜强韧性能,被广泛地应用在印染、化工等行业,与此同时,这些企业PVA的大量排放对环境也造成很大的影响。PVA属于典型的难降解有机物,可生化性很差。因此,如何有效地处理PVA废水,是当前迫切需要解决的问题。铁炭微电解技术方法简单,原料来源广泛且成本低廉,被广泛应用于工业水处理,但通常只适用于酸性环境。本论文在全面综述近年来国内外对含PVA废水的研究的基础上,以100g铁和100g廉价焦炭为填料,采用铁炭微电解技术来处理含PVA废水,并首次加入稀土La,提高了PVA的去除效率和扩大了铁炭微电解体系的适用范围。主要研究内容如下:(1)向铁炭填料中加入不同量的稀土硝酸镧,测出水PVA,确定最佳稀土镧加入量为0.4g/L;通过分别考察不同pH值(1-10)和反应时间条件下,四种反应体系(纯稀土La体系、稀土La-炭体系、纯铁炭体系、稀土La-铁炭体系)对PVA去除率的影响,得出稀土La-铁炭体系在酸性环境最佳进水pH为3,最适反应时间为6h,PVA去除率超过85%;碱性环境的最佳进水pH为9,最适反应时间为6h,PVA去除率在60%左右。(2)通过横向不同反应体系对比以及纵向随时间变化以及长期运行后铁表面形貌、焦炭表面形貌SEM和EDS分析,最后分析了稀土La在整个反应过程中所起到的作用。(3)利用幂函数型动力学方程对酸性条件和碱性条件下纯铁炭体系和稀土La-铁炭体系处理PVA废水动力学进行了研究,确定了其反应的动力学模型,为实际应用提供了数据经验和理论依据。(4)反应机理探讨:从酸性条件下反应后的产物GC-MS分析得出稀土La-铁炭微电解对PVA的降解氧化反应是主要的,PVA在电化学作用、HNO3氧化作用、稀土La的催化氧化作用下,开环断链,先生成酮、醛、酯、醇等有机物,之后在羟基自由基的氧化下生成简单烷烃,最后被彻底氧化。(5)酸性环境和碱性环境下分别利用ICP-MS法测定各个时段出水稀土镧含量,同时考察各个环境下pH、铁含量随时间变化,并和纯铁炭微电解做对比,分析得出:稀土La在酸性环境下主要发挥催化氧化作用,微弱的絮凝沉淀作用;稀土镧在碱性条件下絮凝作用为主,助凝作用为辅,几乎不催化。
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X783

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本文编号：1316044