强化电还原/电氧化协同工艺去除水中重金属及有机物效能研究

发布时间：2023-06-23 18:52

　　重金属废水和难降解有机废水治理是当前工业废水领域的两个研究难点,重金属废水中含有难降解有机物时,这种废水的治理更加困难,除需要考虑重金属本身的去除外,还需要考虑有机物对去除效果造成的影响。含重金属难降解有机废水广泛存在于电镀、冶金、染料等废水中。本论文以Cu2+与难降解有机物磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMX)组成的Cu-SMX混合废水为目标物,采用钛钌网(Ru0/Ti)阴极电化学还原先去除Cu2+,后采用活性炭纤维(Activated carbon fibre,ACF)阴极电芬顿(electro-Fenton,EF)降解SMX。在此基础上,研究了 EF处理SMX的降解工艺,考察ACF界面反应机理,进而以强化矿化为目的,引入太阳光,利用太阳光电芬顿(Solarphotoelectro-Fenton,SPEF)工艺提高SMX的矿化率。主要成果如下:(1)电化学法同时去除混合废水中的Cu2+及SMX研究:以Ru02/Ti作阳极,ACF作阴极组成的一体式反应装置无法同时去除混合废水中的Cu2+及SMX,ACF作阴极无论是在高纯水体系中还是在SMX体系中,除铜率均很低,且不具...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 含重金属离子的难降解有机废水的来源及危害
        1.2.1 含重金属离子难降解有机废水的来源
        1.2.2 含重金属离子的难降解有机废水的危害
    1.3 重金属废水的处理工艺
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化学法
        1.3.3 生物法
        1.3.4 难降解有机废水的处理工艺
    1.4 电化学处理工艺
        1.4.1 电絮凝技术
        1.4.2 电渗析技术
        1.4.3 电化学还原技术
        1.4.4 电化学高级氧化技术
    1.5 含铜-难降解有机废水的处理
        1.5.1 重金属与抗生素络合情况
        1.5.2 磺胺甲恶唑的理化特性及其处理工艺
    1.6 研究目的、主要研究内容及技术路线
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 技术路线
2 试验材料及分析方法
    2.1 实验药品及仪器
        2.1.1 实验药品及材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验装置
    2.3 实验方法
    2.4 分析方法
3 电化学还原/氧化协同去除废水中重金属及有机物
    3.1 电化学法同时去除废水中重金属及有机物方法研究
        3.1.1 ACF阴极电化学还原法除铜效果
        3.1.2 ACF阴极电化学氧化法降解SMX效果
    3.2 电化学法先去除重金属后降解有机物方法研究
        3.2.1 RuO₂/Ti阴极电化学除铜效果
        3.2.2 RuO₂/Ti阴极电化学体系降解SMX效果
        3.2.3 RuO₂/Ti阴极还原法除铜后ACF阴极电芬顿法降解SMX
    3.3 本章小结
4 电芬顿法处理含SMX废水及其反应机理研究
    4.1 电芬顿处理SMX废水
        4.1.1 Fe²⁺浓度对电芬顿处理SMX废水的影响
        4.1.2 电流强度对电芬顿处理SMX废水的影响
        4.1.3 pH对电芬顿处理SMX废水的影响
    4.2 ACF表面性质
    4.3 ACF界面还原H₂O₂机理研究
        4.3.1 电流强度对H₂O₂产量的影响
        4.3.2 pH对H₂O₂产量的影响
        4.3.3 电/类电芬顿条件下H₂O₂的产量变化
    4.4 ACF界面产·OH机理研究
        4.4.1 Cu²⁺/Cu⁺类电芬顿产·OH
        4.4.2 Fe²⁺/Fe³⁺电芬顿产·OH
    4.5 本章小结
5 太阳光电芬顿过程强化降解SMX研究
    5.1 不同电化学过程对SMX的降解比较
    5.2 光电芬顿对SMX的降解
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3835127