载活性艳红活性炭再生方式的对比研究

发布时间：2020-08-03 10:27

【摘要】：染料废水具有高色度、高COD、生化性差、排放不均匀等特点。活性炭作为优质的吸附材料常被用于染料废水的深度处理工艺中,随着使用时间的延长,活性炭吸附性能将受到限制而达到饱和,作为价格昂贵的吸附材料直接被遗弃处置会使其得不到充分利用,没有发挥其应有的价值。出于经济及环境友好的角度,本文以活性炭再生为主要研究方向,研究内容如下:(1)研究了有机溶剂洗脱、Fenton试剂氧化和微波辐照再生三种单一的再生方式,通过正交试验优化再生条件,找到Fenton试剂和微波再生两种方式的最优再生条件及再生效率如下:Fenton再生时最优条件是n(H_2O_2):n(Fe~(2+))=40:1,双氧水用量2 mL,pH为4,反应时间为60 min,此时再生效率达到78%;微波再生时最优条件为功率700 W,辐照时间2 min,再生效率能达到60%。(2)将Fenton氧化与微波辐照联合对活性炭再生,比较Fenton试剂再生、微波再生及Fenton-微波再生的再生效率。结果表明:Fenton-微波联合再生效率在Fenton再生基础上有显著提升,当辐照时间为2min,辐照功率为700 W时,再生效率最高为95.16%。(3)将联合再生方式用于微波连续流反应器(连续流试验)中研究炉内再生的可能性,同时考察了微波辐照时间和功率的影响,最后在此条件下进行多次再生,研究其可行性。在连续流试验中,微波辐照时间和辐照功率对联合再生效果影响较大。当辐照时间为50 s,辐照功率为2 000 W时,再生效率最高为83.66%;且在此条件下重复再生6次后,其再生率虽有下降但也能达60%;将所得吸附穿透曲线用Logistic模型拟合,拟合度达99%以上。(4)在最优条件下用Fenton-微波再生方法分别对载有甲基橙和酸性橙II的活性炭进行再生研究,研究Fenton-微波联合再生的适用性,发现再生率可达90%。(5)将Fenton-微波再生后的活性炭用于微波协同活性炭处理印染废水的研究中,研究微波协同再生炭对印染废水的去除效果,结果表明处理效率几乎与原炭的去除效果持平。(6)通过扫面电镜(SEM),比表面积及孔容孔径分析(BET),活性炭表面官能团滴定(Boehm)和傅里叶红外光谱扫描(FTIR)等表征手段解释了再生机理。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703
【图文】：

法国科学家 H.J.H Fenton 发现 Fe2+和 H2O2反应能产生氧化为了纪念这位科学便以 Fenton 命名。由于 Fenton 反应中高氧化性、暗反应速度快、无选择性而被广泛应用于化工[67]。发展到今天，Fenton 反应的机理已有了很全面的解释2 32 2Fe H O OH Fe OH 2 2 2 2H O OH HO H O 2 3Fe OH Fe OH 3 22 2Fe HO O Fe H 2 2HO O H 产生的·OH、HO2·、·O2-中·OH 氧化性最强，Fenton 体系H。Fenton 试剂再生活性炭机理如图 1-2。

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活性炭Fenton-微波再生示意图

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本文编号：2779502