基于蓝藻生物炭复合物的类芬顿法处理电镀废水过程研究
发布时间：2021-11-07 02:52
汽车、珠宝饰品、航空航天等行业的空前盛况推动了电镀产业的迅猛发展。与此同时,电镀废水的排放问题不容忽视,尤其要关注和解决含有重金属络合剂电镀废水的深度处理与达标排放。本研究依托毗邻太湖的地理位置优势,取太湖蓝藻为生物质原料,经热解和改性制得新型蓝藻生物炭复合材料(Fe（Ⅲ）-ABC-20)。该材料的优势在于能够耦合吸附作用与非均相类芬顿反应,二者的协同作用可以有效去除添加有络合剂电镀废水中的重金属。此外,该复合材料实现了可循环利用,避免了含铁污泥的大量产生,并且拓宽了太湖蓝藻的资源化利用方向。相比于均相芬顿反应,Fe（Ⅲ）-ABC-20显得更加经济可行和环境友好。本研究得出的主要结论如下:（1）以太湖蓝藻为原料,经KOH活化和α-Fe2O3负载制备得到的Fe（Ⅲ）-ABC-20比表面积高达1256.5 m2/g,孔容积为0.566 m3/g,并且FTIR定性分析以及Boehm滴定定量测得该材料表面具有丰富的含氧官能团,说明Fe（Ⅲ）-ABC-20对污染物有较强的吸附能力;利用XRD、TEM、EDS、FTIR、XPS等表征...
【文章来源】： 江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 环境中的电镀废水及其危害
1.2.1 电镀废水的来源和排放现状
1.2.2 电镀废水的危害
1.2.3 锌镍合金电镀废水
1.3 电镀废水的处理方法
1.3.1 物理化学处理
1.3.2 生物法
1.3.3 电化学处理
1.3.4 高级氧化技术
1.4 生物炭材料概述
1.4.1 生物炭的功能化及类型
1.4.2 生物炭材料的应用
1.4.3 生物炭材料处理重金属废水
1.5 本课题的研究意义与内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线图
第二章 蓝藻生物炭及其复合材料的制备与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料与试剂
2.2.2 蓝藻生物炭及其复合材料的制备
2.2.3 蓝藻生物炭及其复合材料的表征
2.2.4 各类材料的电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 物相组成与表面形貌分析
2.3.2 比表面积及孔径分布
2.3.3 表面官能团及元素结合形态分析
2.3.4 电化学性能分析
2.4 本章小结
第三章 蓝藻生物炭及其复合材料处理电镀废水
3.1 引言
3.2 普通芬顿实验
3.2.1 实验材料与方法
3.2.2 反应参数对处理效果的影响
3.3 蓝藻生物炭复合材料催化类芬顿实验
3.3.1 实验材料与方法
3.3.2 材料类型及反应参数对处理效果的影响
3.4 复合材料的稳定性探究
3.4.1 复合材料的可回用性
3.4.2 铁的浸出浓度
3.5 本章小结
第四章 蓝藻生物炭复合材料处理电镀废水过程研究
4.1 引言
4.2 吸附机理
4.2.1 吸附等温线模型
4.2.2 重金属的吸附形式
4.3 类芬顿反应处理电镀废水机理研究
4.3.1 催化机理及自由基物种探究
4.3.2 废水中有机络合剂降解路径
4.4 有机络合物降解的量子化学分析
4.4.1 EDTP的前线轨道分析
4.4.2 福井函数预测自由基攻击位点
4.5 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧非均相氧化处理含酚废水效能的研究 [J]. 李树庭,许振良,黄婕,潘鹤林,徐逸超,胡佳伟. 高校化学工程学报. 2019(05)
[2]非均相芬顿体系协同去除复合双污染物:化学转化,pH影响和机理分析 [J]. 杨波,张永丽. 化学学报. 2019(10)
[3]近20年中国水资源及用水量变化规律与成因分析 [J]. 刘晶,鲍振鑫,刘翠善,王国庆,刘悦,王婕,管晓祥. 水利水运工程学报. 2019(04)
[4]水资源风险内涵辨析与中国水资源风险现状 [J]. 赵钟楠,田英,张越,袁勇,罗鹏,黄火键,王晶. 人民黄河. 2019(01)
[5]一种新型锌镍合金电镀工艺及镀层的耐蚀性 [J]. 李景轩. 材料保护. 2018(09)
[6]氢气储存方法及发展 [J]. 王学磊,马国民. 科技经济导刊. 2018(20)
[7]电镀废水处理方法进展 [J]. 李鹏,黄凯,刘俊友. 电镀与精饰. 2018(02)
[8]电镀废水处理技术研究进展 [J]. 张厚,施力匀,杨春,刘定富,孔令海,周飞. 电镀与精饰. 2018(02)
[9]中国水资源利用特征及未来趋势分析 [J]. 吴芳,张新锋,崔雪锋. 长江科学院院报. 2017(01)
[10]离子膜电解法电沉积回收硫酸镍体系中金属镍的实验研究 [J]. 李韬,王三反,周键. 材料导报. 2016(S2)
硕士论文
[1]电镀废水处理及回用工程设计[D]. 赵玉芳.天津大学 2017
[2]电镀废水处理技术与工艺的研究[D]. 刘冰.哈尔滨工业大学 2016
[3]铁铝复合吸附剂共除地下水中砷和氟的研究[D]. 崔自敏.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3481017
【文章来源】： 江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 环境中的电镀废水及其危害
1.2.1 电镀废水的来源和排放现状
1.2.2 电镀废水的危害
1.2.3 锌镍合金电镀废水
1.3 电镀废水的处理方法
1.3.1 物理化学处理
1.3.2 生物法
1.3.3 电化学处理
1.3.4 高级氧化技术
1.4 生物炭材料概述
1.4.1 生物炭的功能化及类型
1.4.2 生物炭材料的应用
1.4.3 生物炭材料处理重金属废水
1.5 本课题的研究意义与内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线图
第二章 蓝藻生物炭及其复合材料的制备与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料与试剂
2.2.2 蓝藻生物炭及其复合材料的制备
2.2.3 蓝藻生物炭及其复合材料的表征
2.2.4 各类材料的电化学性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 物相组成与表面形貌分析
2.3.2 比表面积及孔径分布
2.3.3 表面官能团及元素结合形态分析
2.3.4 电化学性能分析
2.4 本章小结
第三章 蓝藻生物炭及其复合材料处理电镀废水
3.1 引言
3.2 普通芬顿实验
3.2.1 实验材料与方法
3.2.2 反应参数对处理效果的影响
3.3 蓝藻生物炭复合材料催化类芬顿实验
3.3.1 实验材料与方法
3.3.2 材料类型及反应参数对处理效果的影响
3.4 复合材料的稳定性探究
3.4.1 复合材料的可回用性
3.4.2 铁的浸出浓度
3.5 本章小结
第四章 蓝藻生物炭复合材料处理电镀废水过程研究
4.1 引言
4.2 吸附机理
4.2.1 吸附等温线模型
4.2.2 重金属的吸附形式
4.3 类芬顿反应处理电镀废水机理研究
4.3.1 催化机理及自由基物种探究
4.3.2 废水中有机络合剂降解路径
4.4 有机络合物降解的量子化学分析
4.4.1 EDTP的前线轨道分析
4.4.2 福井函数预测自由基攻击位点
4.5 本章小结
第五章 全文总结与展望
5.1 主要结论
5.2 展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]臭氧非均相氧化处理含酚废水效能的研究 [J]. 李树庭,许振良,黄婕,潘鹤林,徐逸超,胡佳伟. 高校化学工程学报. 2019(05)
[2]非均相芬顿体系协同去除复合双污染物:化学转化,pH影响和机理分析 [J]. 杨波,张永丽. 化学学报. 2019(10)
[3]近20年中国水资源及用水量变化规律与成因分析 [J]. 刘晶,鲍振鑫,刘翠善,王国庆,刘悦,王婕,管晓祥. 水利水运工程学报. 2019(04)
[4]水资源风险内涵辨析与中国水资源风险现状 [J]. 赵钟楠,田英,张越,袁勇,罗鹏,黄火键,王晶. 人民黄河. 2019(01)
[5]一种新型锌镍合金电镀工艺及镀层的耐蚀性 [J]. 李景轩. 材料保护. 2018(09)
[6]氢气储存方法及发展 [J]. 王学磊,马国民. 科技经济导刊. 2018(20)
[7]电镀废水处理方法进展 [J]. 李鹏,黄凯,刘俊友. 电镀与精饰. 2018(02)
[8]电镀废水处理技术研究进展 [J]. 张厚,施力匀,杨春,刘定富,孔令海,周飞. 电镀与精饰. 2018(02)
[9]中国水资源利用特征及未来趋势分析 [J]. 吴芳,张新锋,崔雪锋. 长江科学院院报. 2017(01)
[10]离子膜电解法电沉积回收硫酸镍体系中金属镍的实验研究 [J]. 李韬,王三反,周键. 材料导报. 2016(S2)
硕士论文
[1]电镀废水处理及回用工程设计[D]. 赵玉芳.天津大学 2017
[2]电镀废水处理技术与工艺的研究[D]. 刘冰.哈尔滨工业大学 2016
[3]铁铝复合吸附剂共除地下水中砷和氟的研究[D]. 崔自敏.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3481017
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3481017.html
