炭质吸附剂预处理焦化废水及其对有机组分的吸附分离分析
发布时间：2022-02-18 08:01
焦化废水属于典型的有毒难降解高浓度有机废水,表现出污染种类及其丰富、营养元素失衡、可生化性差等特征。生化过程作为整个处理过程的核心单元工艺,面临着焦化废水原水有毒难降解物质的抑制,高浓度有机负荷等因素,导致其生物出水难以达标排放。因此,对焦化废水原水进行预处理研究以减轻生物系统负荷以及预处理后溶液性质变化对生化系统的影响至关重要。本文从此观点出发,以吸附法作为焦化废水预处理的方法,吸附剂材料至关重要。选择目前已有的广谱型和功能性的炭质吸附剂对焦化废水进行吸附实验,考察吸附剂表面性质和孔径结构与废水中不同有机组分的分质分离,关联有机物分子量、分子结构和吸附剂性质（比表面积、孔径分布、表面官能团等）的作用,实现靶向吸附,作为实用性吸附剂开发的基础,通过各种成分和特性分析考察吸附前后废水组成变化支持的溶液性质改变,成为判断后续废水处理工艺影响因素。选取4种孔隙结构不同的炭质吸附剂A1（木质）、A2（椰壳）、A3（煤质）和H（焦炭）吸附焦化废水中的总有机碳（TOC）成分,利用傅里叶红外光谱（FT-IR）、比表面积及介孔/微孔分析...
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 焦化废水概述
1.1.1 焦化废水的生成机制
1.1.2 焦化废水水质特征
1.1.3 焦化废水的危害
1.2 焦化废水的处理技术
1.2.1 废水处理技术原理
1.2.2 焦化废水处理工艺
1.3 炭质吸附剂概述
1.4 炭质吸附剂的吸附机理
1.4.1 炭质吸附剂的孔径结构
1.4.2 炭质吸附剂的表面性质
1.5 本课题研究的意义和内容
1.5.1 本课题研究的目的和意义
1.5.2 本课题研究内容
1.5.3 本课题研究技术路线
第二章 炭质吸附剂材料特征
2.1 实验材料与仪器分析
2.1.1 炭质吸附材料
2.1.2 主要化学试剂
2.1.3 主要实验仪器
2.2 材料结构及表征方法
2.2.1 傅里叶红外光谱分析(FT-IR)
2.2.2 N2吸附/脱附等温线
2.2.3 扫描电镜(SEM)分析
2.2.4 能谱(EDS)分析
2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 FT-IR结果分析
2.3.2 BET比表面积和孔径分布结果分析
2.3.3 扫描电镜(SEM)结果分析
2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)结果分析
2.4 本章小结
第三章 炭质吸附剂处理焦化废水
3.1 前言
3.2 实验材料和方法
3.2.1 实验水样
3.2.2 实验方法
3.2.3 吸附性能评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 吸附剂投加量的影响
3.3.2 pH值的影响
3.3.3 接触时间的影响和动力学分析
3.3.4 吸附等温线分析
3.3.5 溶液温度和热力学分析
3.4 本章小结
第四章 炭质吸附剂吸附分离焦化废水有机组分分析
4.1 前言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 实验水样
4.2.2 实验方法
4.2.3 实验试剂
4.2.4 实验仪器
4.2.5 实验过程
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 溶解性有机物分子量对比分析
4.3.2 紫外光谱分析(UV-vis)和三维荧光光谱分析(3D-EMMs)
4.3.3 GC-MS和B/C分析
4.4 本章小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]竹炭吸附对硝基苯胺的过程与机理研究[J]. 吴光前,吴冠男,张齐生,DETLEFR.U.KNAPPE. 环境工程学报. 2017(01)
[2]酸碱改性活性炭及其对甲苯吸附的影响[J]. 刘寒冰,杨兵,薛南冬. 环境科学. 2016(09)
[3]焦化废水优化处理组合工艺[J]. 吴国维. 化工设计通讯. 2016(07)
[4]煤的基本化工过程与污染特征分析[J]. 韦朝海,廖建波,胡芸. 化工进展. 2016(06)
[5]焦化废水处理工程运行能耗的单元解析模型——以OHO流化床工艺为例[J]. 范丹,廖建波,韦聪,吴超飞,胡芸,韦朝海. 环境科学学报. 2016(10)
[6]狭叶香蒲活性炭对Cd2+与Pb2+的吸附及机理分析[J]. 舒艳,李科林,宋金风,李冰,汤春芳. 环境工程学报. 2016(01)
[7]UV254在煤制气废水处理中的指示作用[J]. 刘莹,盛飞,陈文婷,陈雪,李向南,于聪,张宝林. 环境工程学报. 2015(04)
[8]焦化废水生物出水溶解性有机物特性光谱表征[J]. 贺润升,徐荣华,韦朝海. 环境化学. 2015(01)
[9]柚子皮制备生物炭吸附苯酚的特性和动力学[J]. 何秋香,陈祖亮. 环境工程学报. 2014(09)
[10]粉末活性焦强化A/A/O工艺处理煤气化废水的中试研究[J]. 滕济林,姜艳,曹效鑫,苗文华,李若征,杜明生,郭雷雷. 环境科学学报. 2014(05)
博士论文
[1]树脂基磁性活性炭的制备及其对水源水中典型污染物的去除研究[D]. 史宸菲.南京大学 2014
[2]焦化废水处理过程苯系物、苯胺类、重金属污染物的存在及去除特性分析[D]. 刁春鹏.华南理工大学 2012
[3]污水及其碳氢资源回用技术研究[D]. 史晓燕.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]焦化废水生化处理工艺的选择及工程运行能耗的研究[D]. 范丹.华南理工大学 2016
[2]焦化废水溶解性有机物的可生物降解特性及光谱学研究[D]. 徐荣华.华南理工大学 2015
本文编号：3630505
【文章来源】：华南理工大学广东省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 焦化废水概述
1.1.1 焦化废水的生成机制
1.1.2 焦化废水水质特征
1.1.3 焦化废水的危害
1.2 焦化废水的处理技术
1.2.1 废水处理技术原理
1.2.2 焦化废水处理工艺
1.3 炭质吸附剂概述
1.4 炭质吸附剂的吸附机理
1.4.1 炭质吸附剂的孔径结构
1.4.2 炭质吸附剂的表面性质
1.5 本课题研究的意义和内容
1.5.1 本课题研究的目的和意义
1.5.2 本课题研究内容
1.5.3 本课题研究技术路线
第二章 炭质吸附剂材料特征
2.1 实验材料与仪器分析
2.1.1 炭质吸附材料
2.1.2 主要化学试剂
2.1.3 主要实验仪器
2.2 材料结构及表征方法
2.2.1 傅里叶红外光谱分析(FT-IR)
2.2.2 N2吸附/脱附等温线
2.2.3 扫描电镜(SEM)分析
2.2.4 能谱(EDS)分析
2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 FT-IR结果分析
2.3.2 BET比表面积和孔径分布结果分析
2.3.3 扫描电镜(SEM)结果分析
2.3.4 X射线光电子能谱(XPS)结果分析
2.4 本章小结
第三章 炭质吸附剂处理焦化废水
3.1 前言
3.2 实验材料和方法
3.2.1 实验水样
3.2.2 实验方法
3.2.3 吸附性能评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 吸附剂投加量的影响
3.3.2 pH值的影响
3.3.3 接触时间的影响和动力学分析
3.3.4 吸附等温线分析
3.3.5 溶液温度和热力学分析
3.4 本章小结
第四章 炭质吸附剂吸附分离焦化废水有机组分分析
4.1 前言
4.2 实验材料与方法
4.2.1 实验水样
4.2.2 实验方法
4.2.3 实验试剂
4.2.4 实验仪器
4.2.5 实验过程
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 溶解性有机物分子量对比分析
4.3.2 紫外光谱分析(UV-vis)和三维荧光光谱分析(3D-EMMs)
4.3.3 GC-MS和B/C分析
4.4 本章小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]竹炭吸附对硝基苯胺的过程与机理研究[J]. 吴光前,吴冠男,张齐生,DETLEFR.U.KNAPPE. 环境工程学报. 2017(01)
[2]酸碱改性活性炭及其对甲苯吸附的影响[J]. 刘寒冰,杨兵,薛南冬. 环境科学. 2016(09)
[3]焦化废水优化处理组合工艺[J]. 吴国维. 化工设计通讯. 2016(07)
[4]煤的基本化工过程与污染特征分析[J]. 韦朝海,廖建波,胡芸. 化工进展. 2016(06)
[5]焦化废水处理工程运行能耗的单元解析模型——以OHO流化床工艺为例[J]. 范丹,廖建波,韦聪,吴超飞,胡芸,韦朝海. 环境科学学报. 2016(10)
[6]狭叶香蒲活性炭对Cd2+与Pb2+的吸附及机理分析[J]. 舒艳,李科林,宋金风,李冰,汤春芳. 环境工程学报. 2016(01)
[7]UV254在煤制气废水处理中的指示作用[J]. 刘莹,盛飞,陈文婷,陈雪,李向南,于聪,张宝林. 环境工程学报. 2015(04)
[8]焦化废水生物出水溶解性有机物特性光谱表征[J]. 贺润升,徐荣华,韦朝海. 环境化学. 2015(01)
[9]柚子皮制备生物炭吸附苯酚的特性和动力学[J]. 何秋香,陈祖亮. 环境工程学报. 2014(09)
[10]粉末活性焦强化A/A/O工艺处理煤气化废水的中试研究[J]. 滕济林,姜艳,曹效鑫,苗文华,李若征,杜明生,郭雷雷. 环境科学学报. 2014(05)
博士论文
[1]树脂基磁性活性炭的制备及其对水源水中典型污染物的去除研究[D]. 史宸菲.南京大学 2014
[2]焦化废水处理过程苯系物、苯胺类、重金属污染物的存在及去除特性分析[D]. 刁春鹏.华南理工大学 2012
[3]污水及其碳氢资源回用技术研究[D]. 史晓燕.华中科技大学 2007
硕士论文
[1]焦化废水生化处理工艺的选择及工程运行能耗的研究[D]. 范丹.华南理工大学 2016
[2]焦化废水溶解性有机物的可生物降解特性及光谱学研究[D]. 徐荣华.华南理工大学 2015
本文编号：3630505
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