水处理饱和生物活性炭低压引弧再生及其热解特性研究
发布时间：2022-12-06 19:36
水处理中采用煤基柱状生物活性炭结合了活性炭的吸附性能和表面微生物的降解功能,能够更加长期高效的净化微污染水源。但是,长期使用的活性炭由于吸附了大量污染物,表面生物膜厚度增加,超过一定值后会导致生物活性消失而失效,形成无法继续使用的饱和生物活性炭。有许多方法能够实现活性炭再生并能达到很好效果,但针对饱和生物活性炭再生的方法很少。本文结合热-电联用再生方法,对原有的设备进行完善,设计新的低压引弧再生炉,对失效的煤基柱状生物活性炭再生实验分析,再生后对其碘与亚甲蓝值测定,吸附能力恢复率达到90%以上,并且对再生过程中的机理进行研究,开展以下工作:（1）先对生物活性炭背景和常用于水处理活性炭再生方法的优势与不足进行综述,引出一种低压引弧再生的新技术。在小型引弧再生试验炉中,探究饱和生物活性炭电导特性对低压引弧再生的影响,测量单颗粒电阻以分析材料电阻率,通过引弧炉验证再生过程中引弧放电现象存在,研究再生过程炭粒群状态、预处理方式、结构参数（流量、电极版间距）等因素对电导特性影响。测出颗粒群电阻远大于单粒电阻,流动状态下颗粒群电阻低于静止状态,在200℃内水分挥发和温度升高能够降低炭粒群电阻，但经...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 微污染水资源现状及处理方法
1.1.2 活性炭结构与性质
1.2 生物活性炭
1.2.1 新活性炭技术
1.2.2 生物活性炭失效
1.3 活性炭的再生
1.3.1 活性炭再生的意义
1.3.2 活性炭再生方法
1.4 新型再生方法低压引弧再生
1.4.1 低压引弧再生初衷
1.4.2 低压引弧再生
1.5 活性炭热解特性和动力学
1.6 研究思路与内容
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究内容
第2章 实验样品、设备与方法
2.1 实验材料
2.1.1 活性炭样品
2.1.2 吸附值测试化学药品
2.1.3 实验仪器
2.2 低压引弧再生系统
2.2.1 预处理设备
2.2.2 测试试验设备
2.2.3 小型低压引弧再生实验设备
2.3 实验方法
2.3.1 活性炭热重红外联用
2.3.2 表征分析设备
2.3.3 亚甲蓝与苯酚吸附测定方法
2.4 小结
第3章 饱和生物活性炭电导特性
3.1 引言
3.2 实验原理方法
3.2.1 实验原理
3.2.2 实验方法
3.3 活性炭运动状态对电导特性影响
3.3.1 活性炭电阻率
3.3.2 活性炭静止状态与流动状态电导特性
3.4 引弧放电机理探究
3.5 预处理方式对SBAC电导特性影响
3.5.1 静态干燥对SBAC电导特性的影响
3.5.2 动态干燥对SBAC电导特性的影响
3.6 引弧炉结构参数对SBAC电导特性影响
3.6.1 流量的影响
3.6.2 电极板间距的影响
3.7 新设备再生
3.7.1 不同预处理温度再生吸附性能
3.7.2 不同预处理温度再生效果
3.8 本章小结
第4章 活性炭吸附性能
4.1 引言
4.2 苯酚处理方法
4.3 活性炭吸附实验
4.3.1 模拟苯酚废水制备
4.3.2 实验分析
4.4 活性炭吸附机理
4.4.1 吸附等温曲线
4.4.2 吸附动力学
4.5 活性炭表征分析
4.5.1 活性炭粒径测定
4.5.2 活性炭SEM分析
4.5.3 活性炭EDS分析
4.6 本章小结
第5章 饱和生物活性炭热重红外分析
5.1 引言
5.2 物理再生机理
5.3 引弧再生机理
5.4 热解再生机理
5.4.1 NAC热解特性
5.4.2 SBAC表面生物膜热解特性
5.4.3 SBAC与苯酚+AC的热解特性
5.5 本章小结
第6章 饱和生物活性炭热动力学分析
6.1 引言
6.2 动力学特性分析
6.2.1 热分析动力学的建立
6.2.2 多重扫描速率动力学模型
6.2.3 单升温速率动力学模型
6.2.4 概然机理函数选择方法
6.3 SBAC热动力学分析
6.3.1 多升温速率法求动力学参数
6.3.2 单升温速率法求解动力学参数
6.4 苯酚+AC的热动力学分析
6.4.1 多升温速率法求解动力学参数
6.4.2 单升温速率法求解动力学参数
6.5 小结
第7章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 本文的创新点
7.3 不足与展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3711513
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 微污染水资源现状及处理方法
1.1.2 活性炭结构与性质
1.2 生物活性炭
1.2.1 新活性炭技术
1.2.2 生物活性炭失效
1.3 活性炭的再生
1.3.1 活性炭再生的意义
1.3.2 活性炭再生方法
1.4 新型再生方法低压引弧再生
1.4.1 低压引弧再生初衷
1.4.2 低压引弧再生
1.5 活性炭热解特性和动力学
1.6 研究思路与内容
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究内容
第2章 实验样品、设备与方法
2.1 实验材料
2.1.1 活性炭样品
2.1.2 吸附值测试化学药品
2.1.3 实验仪器
2.2 低压引弧再生系统
2.2.1 预处理设备
2.2.2 测试试验设备
2.2.3 小型低压引弧再生实验设备
2.3 实验方法
2.3.1 活性炭热重红外联用
2.3.2 表征分析设备
2.3.3 亚甲蓝与苯酚吸附测定方法
2.4 小结
第3章 饱和生物活性炭电导特性
3.1 引言
3.2 实验原理方法
3.2.1 实验原理
3.2.2 实验方法
3.3 活性炭运动状态对电导特性影响
3.3.1 活性炭电阻率
3.3.2 活性炭静止状态与流动状态电导特性
3.4 引弧放电机理探究
3.5 预处理方式对SBAC电导特性影响
3.5.1 静态干燥对SBAC电导特性的影响
3.5.2 动态干燥对SBAC电导特性的影响
3.6 引弧炉结构参数对SBAC电导特性影响
3.6.1 流量的影响
3.6.2 电极板间距的影响
3.7 新设备再生
3.7.1 不同预处理温度再生吸附性能
3.7.2 不同预处理温度再生效果
3.8 本章小结
第4章 活性炭吸附性能
4.1 引言
4.2 苯酚处理方法
4.3 活性炭吸附实验
4.3.1 模拟苯酚废水制备
4.3.2 实验分析
4.4 活性炭吸附机理
4.4.1 吸附等温曲线
4.4.2 吸附动力学
4.5 活性炭表征分析
4.5.1 活性炭粒径测定
4.5.2 活性炭SEM分析
4.5.3 活性炭EDS分析
4.6 本章小结
第5章 饱和生物活性炭热重红外分析
5.1 引言
5.2 物理再生机理
5.3 引弧再生机理
5.4 热解再生机理
5.4.1 NAC热解特性
5.4.2 SBAC表面生物膜热解特性
5.4.3 SBAC与苯酚+AC的热解特性
5.5 本章小结
第6章 饱和生物活性炭热动力学分析
6.1 引言
6.2 动力学特性分析
6.2.1 热分析动力学的建立
6.2.2 多重扫描速率动力学模型
6.2.3 单升温速率动力学模型
6.2.4 概然机理函数选择方法
6.3 SBAC热动力学分析
6.3.1 多升温速率法求动力学参数
6.3.2 单升温速率法求解动力学参数
6.4 苯酚+AC的热动力学分析
6.4.1 多升温速率法求解动力学参数
6.4.2 单升温速率法求解动力学参数
6.5 小结
第7章 总结与展望
7.1 工作总结
7.2 本文的创新点
7.3 不足与展望
致谢
参考文献
附录
本文编号：3711513
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3711513.html
