膜分离耦合催化湿式氧化处理有机污染物研究
发布时间：2021-04-07 17:55
催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）技术具有无选择性、应用范围广、环境友好等特点,是一种处理废水的有效方法。催化剂是影响该技术催化性能的关键因素。与均相催化剂相比,非均相催化剂容易回收再利用且应用pH范围广,受到研究者的广泛关注。但目前的非均相催化剂存在催化活性低等问题,限制了CWPO技术的进一步推广。针对上述问题,论文耦合了CWPO技术与膜分离技术,通过加快反应物的传质过程,提高CWPO技术降解有机污染物性能。主要研究内容如下:（1）采用溶胶凝胶法-浸渍提拉-热处理法制备负载Fe2O3/Al2O3催化剂的陶瓷管式膜。通过调控溶胶凝胶中PVA的浓度和膜制备时的涂覆次数,控制膜孔径到超滤膜范围内。考察制备的催化膜的膜性能（膜孔径分布、膜通量、膜亲水性）和催化剂的物理和化学性质（TG、XPS、XRD）。结果表明:利用3 wt.%PVA浓度的溶胶凝胶在膜上涂覆焙烧10次后,可得到均匀的孔径分布和光滑的陶瓷膜表面;氧化铁催化剂在陶瓷膜表面及膜孔道内分布均匀;膜孔径约为50 nm,膜面接触角为10.02°,具有良...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 催化湿式氧化法概述
1.1.1 催化湿式氧化法催化剂
1.1.2 催化湿式氧化的反应机理
1.1.3 催化湿式过氧化氢氧化法及影响因素
1.2 膜分离技术简介
1.2.1 膜分离技术分类及特点
1.2.2 膜分离技术在水处理领域的应用
1.2.3 传统膜分离技术在水处理应用中存在的问题
1.3 膜分离耦合CWPO技术
1.3.1 膜分离与CWPO耦合工艺研究进展
1.4 选题依据、研究目的和内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 技术路线
1.4.3 研究目的与内容
2 催化湿式氧化膜的制备、表征及膜性能测试
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料和试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 制备与表征方法
3-Al（OH）3-PVA溶胶凝胶的制备"> 2.3.1 Fe（OH）3-Al（OH）3-PVA溶胶凝胶的制备
2.3.2 催化湿式氧化膜的制备
2.3.3 催化湿式氧化膜的表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 SEM分析
2.4.2 膜孔径分布分析
2.4.3 膜纯水通量分析
2.4.4 TG热重分析
2.4.5 膜接触角分析
2.4.6 XPS分析
2.4.7 XRD分析
3 催化湿式氧化膜催化降解性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料和仪器
3.2.1 实验材料和试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 催化降解性能测试
3.3.2 污染物的分析方法
3.3.3 金属离子的测定
3.4 结果与讨论
3.4.1 反应初始pH对催化反应的影响
3.4.2 不同温度对反应的影响
3.4.3 不同压力对反应的影响
2O2 投加量对反应的影响"> 3.4.4 不同H2O2 投加量对反应的影响
3.4.5 催化湿式氧化膜对苯酚的矿化研究
3.4.6 催化湿式氧化膜的稳定性评价
3.5 反应机理研究
3.5.1 反应体系自由基的捕获
2O3/Al2O3 催化膜催化降解机理分析"> 3.5.2 Fe2O3/Al2O3 催化膜催化降解机理分析
4 结论与建议
4.1 结论
4.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜离子对环境危害现状及对策研究[J]. 王夏芳. 国土与自然资源研究. 2015(01)
[2]膜分离技术的研究进展及应用展望[J]. 王华,刘艳飞,彭东明,王福东,鲁曼霞. 应用化工. 2013(03)
[3]催化湿式过氧化（CWPO）偶氮染料反应机理及降解历程研究[J]. 张蕾,马宏瑞. 环境工程学报. 2011(09)
[4]膜分离技术的应用及发展趋势[J]. 岳志新,马东祝,赵丽娜,赵寒梅. 云南地理环境研究. 2006(05)
博士论文
[1]陶瓷膜分离与MnO2催化臭氧氧化耦合技术对污水深度处理的研究[D]. 张建琳.大连理工大学 2017
[2]多功能TiO2光催化复合分离膜制备和水处理应用性能研究[D]. 马宁.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]Cu掺杂BiFeO3活化双氧水降解有机污染物性能研究[D]. 毛捷.大连理工大学 2018
[2]铁系柱撑蒙脱土的制备及催化湿式过氧化氢氧化降解模拟染料废水的研究[D]. 牛露.西北大学 2017
[3]臭氧—陶瓷膜耦合系统在水产养殖循环水处理中的应用[D]. 于金旗.大连理工大学 2015
[4]催化湿式氧化法（CWPO）处理染料废水的实验研究[D]. 卢堂俊.陕西师范大学 2010
本文编号：3123922
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 催化湿式氧化法概述
1.1.1 催化湿式氧化法催化剂
1.1.2 催化湿式氧化的反应机理
1.1.3 催化湿式过氧化氢氧化法及影响因素
1.2 膜分离技术简介
1.2.1 膜分离技术分类及特点
1.2.2 膜分离技术在水处理领域的应用
1.2.3 传统膜分离技术在水处理应用中存在的问题
1.3 膜分离耦合CWPO技术
1.3.1 膜分离与CWPO耦合工艺研究进展
1.4 选题依据、研究目的和内容
1.4.1 选题依据
1.4.2 技术路线
1.4.3 研究目的与内容
2 催化湿式氧化膜的制备、表征及膜性能测试
2.1 引言
2.2 实验材料和仪器
2.2.1 实验材料和试剂
2.2.2 实验仪器
2.3 制备与表征方法
3-Al（OH）3-PVA溶胶凝胶的制备"> 2.3.1 Fe（OH）3-Al（OH）3-PVA溶胶凝胶的制备
2.3.2 催化湿式氧化膜的制备
2.3.3 催化湿式氧化膜的表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 SEM分析
2.4.2 膜孔径分布分析
2.4.3 膜纯水通量分析
2.4.4 TG热重分析
2.4.5 膜接触角分析
2.4.6 XPS分析
2.4.7 XRD分析
3 催化湿式氧化膜催化降解性能研究
3.1 引言
3.2 实验材料和仪器
3.2.1 实验材料和试剂
3.2.2 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 催化降解性能测试
3.3.2 污染物的分析方法
3.3.3 金属离子的测定
3.4 结果与讨论
3.4.1 反应初始pH对催化反应的影响
3.4.2 不同温度对反应的影响
3.4.3 不同压力对反应的影响
2O2 投加量对反应的影响"> 3.4.4 不同H2O2 投加量对反应的影响
3.4.5 催化湿式氧化膜对苯酚的矿化研究
3.4.6 催化湿式氧化膜的稳定性评价
3.5 反应机理研究
3.5.1 反应体系自由基的捕获
2O3/Al2O3 催化膜催化降解机理分析"> 3.5.2 Fe2O3/Al2O3 催化膜催化降解机理分析
4 结论与建议
4.1 结论
4.2 建议
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜离子对环境危害现状及对策研究[J]. 王夏芳. 国土与自然资源研究. 2015(01)
[2]膜分离技术的研究进展及应用展望[J]. 王华,刘艳飞,彭东明,王福东,鲁曼霞. 应用化工. 2013(03)
[3]催化湿式过氧化（CWPO）偶氮染料反应机理及降解历程研究[J]. 张蕾,马宏瑞. 环境工程学报. 2011(09)
[4]膜分离技术的应用及发展趋势[J]. 岳志新,马东祝,赵丽娜,赵寒梅. 云南地理环境研究. 2006(05)
博士论文
[1]陶瓷膜分离与MnO2催化臭氧氧化耦合技术对污水深度处理的研究[D]. 张建琳.大连理工大学 2017
[2]多功能TiO2光催化复合分离膜制备和水处理应用性能研究[D]. 马宁.大连理工大学 2009
硕士论文
[1]Cu掺杂BiFeO3活化双氧水降解有机污染物性能研究[D]. 毛捷.大连理工大学 2018
[2]铁系柱撑蒙脱土的制备及催化湿式过氧化氢氧化降解模拟染料废水的研究[D]. 牛露.西北大学 2017
[3]臭氧—陶瓷膜耦合系统在水产养殖循环水处理中的应用[D]. 于金旗.大连理工大学 2015
[4]催化湿式氧化法（CWPO）处理染料废水的实验研究[D]. 卢堂俊.陕西师范大学 2010
本文编号：3123922
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3123922.html
