TiO 2 @葡萄糖碳基微球复合吸附剂处理染料废水研究
发布时间：2021-05-21 04:28
伴随着印染工业的蓬勃发展而来的是逐年增长的染料废水排放量。染料废水大多颜色艳丽且带有毒性,进入水体后造成水体色度增大,影响水生生物光合作用,在生物体内积累后通过食物链严重威胁人类及其他生物的生存与健康。因此,寻求安全高效的染料废水处理方法已成为迫切需要。吸附技术因可操作性强、成本运行低、对毒性污染物具有较强的抗性以及对环境友好等优点,常被应用于染料污水处理。但吸附的过程仅仅是将染料分子进行转移、富集,并没有破坏染料的分子结构,即没有彻底降解污染物。如果吸附了污染物的材料被重新释放回环境中,会再次对环境造成污染。且吸附材料易饱和,需要复杂、苛刻的再生过程。光催化氧化技术具有效率高、节省能源、降解彻底、对环境友好以及无二次污染等优点,近年来在染料污水处理方面较为普及。该过程是基于半导体在一定波长的光辐射下,能带中产生光生电子与空穴,从而降解半导体材料吸附的有机物。将光催化技术与吸附法联用,可有效克服吸附易饱和、无法彻底降解污染物分子困难和再生等问题。首先吸附剂可以作为半导体材料的载体,可以利用其优良的吸附性能增大半导体材料附近染料浓度,增进光催化半导体材料与染料的接触。其次,光催化剂可以有...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 染料污染现状
1.2 染料废水的处理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 物理法
1.2.3 化学法
1.3 吸附法处理染料废水
1.3.1 生物质吸附材
1.3.2 矿物吸附材料
1.3.3 固体废弃物吸附材料
1.3.4 碳基吸附材料
1.4 吸附材料的再生
1.4.1 溶剂再生法
1.4.2 热再生法
1.4.3 化学氧化再生技术
1.5 课题的研究意义及内容
1.5.1 课题的研究意义
1.5.2 课题的研究内容
第二章 葡萄糖碳基微球间歇式吸附处理孔雀石绿染料废水
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 葡萄糖碳基微球的制备及表征
2.2.3 孔雀石绿的检测
2.2.4 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的批吸附实验
2.2.5 吸附动力学模型分析
2.2.6 Langmuir和Freundlich吸附等温模型
2.3 结果与讨论
2.3.1 葡萄糖碳基微球SEM及FT-IR分析
2.3.2 染料初始浓度对葡萄糖碳基微球吸附孔雀石绿的影响
2.3.3 吸附剂添加量对葡萄糖碳基微球吸附孔雀石绿的影响
2.3.4 温度对对葡萄糖碳基微球吸附孔雀石绿的影响
2.3.5 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的吸附动力学
2.3.6 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的吸附等温线
2.3.7 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的吸附热力学
2.4 本章小结
第三章 葡萄糖碳基微球固定床式吸附臧红T染料废水
3.1 前言
3.2 实验
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 上流式固定床吸附实验
3.2.3 固定床吸附参数
3.3 结果与讨论
3.3.1 固定床高度对穿透曲线的影响
3.3.2 溶液流速对穿透曲线的影响
3.3.3 染料溶液初始浓度对穿透曲线的影响
3.3.4 溶液pH值对穿透曲线的影响
3.3.5 葡萄糖碳基微球固定床对臧红T吸附模型分析
3.4 葡萄糖碳基微球固定床再生和循环利用
3.5 本章小结
第四章 TiO_2@葡萄糖碳基复合吸附剂的制备及吸附去除染料废水
4.1 前言
4.2 实验
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 实验步骤
4.2.3 样品表征
4.2.4 间歇式染料吸附及原位再生实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料表征
4.3.2 TiO_2@葡萄糖碳基微球吸附性能及原位再生
4.4 本章小结
第五章 响应面法优化TiO_2@葡萄糖碳基微球吸附酸性品红染料
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂与仪器
5.2.2 复合吸附剂的制备
5.2.3 样品的表征
5.2.4 吸附及再生试验
5.2.5 响应面优化试验
5.3 结果与讨论
5.3.1 材料表征
5.3.2 回归模型与方差分析
5.3.3 回归模型的优化
5.3.4 交互因素的响应面分析
5.3.5 验证试验
5.3.6 TiO_2@GCs复合微球的再生
5.4 本章小结
第六章 TiO_2@葡萄糖碳基微球固定床吸附直接深蓝染料废水
6.1 前言
6.2 实验
6.2.1 实验试剂与仪器
6.2.2 上流式固定床吸附实验
6.2.3 固定床吸附参数计算
6.2.4 固定床的再生处理
6.3 结果与讨论
6.3.1 床层高度对穿透曲线的影响
6.3.2 溶液流速对穿透曲线的影响
6.3.3 溶液初始浓度对穿透曲线的影响
6.3.4 溶液pH值对穿透曲线的影响
6.3.5 固定床吸附模型分析-Thomas模型
6.3.6 Yoon-Nelson模型拟合
6.4 TiO_2@GCs固定床再生和循环利用
6.5 本章小结
第七章 结论、创新点与进一步工作建议
7.1 结论
7.2 课题创新点
7.3 进一步工作建议
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果
攻读博士学位期间参与的主要科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氨化酵母吸附剂处理盐酸四环素废水研究[J]. 高琦,白波,王洪伦,索有瑞. 工业水处理. 2016(11)
[2]电化学协同过硫酸盐法氧化处理橙黄G染料废水[J]. 朱应良,万金泉,马邕文,王艳. 水处理技术. 2016(08)
[3]响应面优化Fe3O4@酵母固定床吸附及其类Fenton再生[J]. 宋蕊,贺祎,白波,王洪伦,索有瑞. 现代化工. 2016(01)
[4]TiO2@GCs纳米复合微球的制备及其吸附性能[J]. 郑佩,白波,关卫省. 环境科学与技术. 2016(01)
[5]磁分离技术在水处理中的研究与应用进展[J]. 郑利兵,佟娟,魏源送,王军,岳增刚,王钢. 环境科学学报. 2016(09)
[6]玉米芯快速预处理活性染料废水研究[J]. 付丽丽,田丹琦,姜彬慧. 环境工程. 2015(09)
[7]TiO2@酵母微球吸附废水中的荧光增白剂-VBL及再生研究[J]. 吴菲,郑佩,秦昉,白波,王洪伦,索有瑞. 中国环境科学. 2015(08)
[8]TiO2@碳纳米管吸附去除盐酸四环素[J]. 郑佩,秦昉,白波,关卫省. 环境工程学报. 2015(08)
[9]固定床中好氧颗粒污泥动态吸附结晶紫染料[J]. 张彦灼,李文静,李军,卞伟,李芸,陈光辉. 中国环境科学. 2015(06)
[10]沸石和改性沸石对孔雀绿（MG）和磺化若丹明（LR）的吸附特性[J]. 任刚,余燕,彭素芬,杜耀民,石雷,陆钢,李明玉. 环境化学. 2015(02)
博士论文
[1]酵母基改性生物吸附剂的制备及其处理染料废水性能评价[D]. 秦昉.长安大学 2016
[2]可见光驱动的银系异质功能材料制备及在水中三苯甲烷类染料处理中的应用[D]. 王少莽.南京大学 2015
[3]改性稻草去除水中SO42-和Cr（Ⅵ）的特性和机理研究[D]. 曹威.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]TiO2@酵母微球吸附去除荧光增白剂-VBL废水的研究[D]. 吴菲.长安大学 2015
[2]酵母基复合型微球的制备及其废水处理应用[D]. 宋蕊.长安大学 2015
[3]酵母核基杂化型微球的制备及其处理染料废水的性能研究[D]. 陈兰.长安大学 2014
本文编号：3199048
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 染料污染现状
1.2 染料废水的处理方法
1.2.1 生物法
1.2.2 物理法
1.2.3 化学法
1.3 吸附法处理染料废水
1.3.1 生物质吸附材
1.3.2 矿物吸附材料
1.3.3 固体废弃物吸附材料
1.3.4 碳基吸附材料
1.4 吸附材料的再生
1.4.1 溶剂再生法
1.4.2 热再生法
1.4.3 化学氧化再生技术
1.5 课题的研究意义及内容
1.5.1 课题的研究意义
1.5.2 课题的研究内容
第二章 葡萄糖碳基微球间歇式吸附处理孔雀石绿染料废水
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 葡萄糖碳基微球的制备及表征
2.2.3 孔雀石绿的检测
2.2.4 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的批吸附实验
2.2.5 吸附动力学模型分析
2.2.6 Langmuir和Freundlich吸附等温模型
2.3 结果与讨论
2.3.1 葡萄糖碳基微球SEM及FT-IR分析
2.3.2 染料初始浓度对葡萄糖碳基微球吸附孔雀石绿的影响
2.3.3 吸附剂添加量对葡萄糖碳基微球吸附孔雀石绿的影响
2.3.4 温度对对葡萄糖碳基微球吸附孔雀石绿的影响
2.3.5 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的吸附动力学
2.3.6 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的吸附等温线
2.3.7 葡萄糖碳基微球对孔雀石绿的吸附热力学
2.4 本章小结
第三章 葡萄糖碳基微球固定床式吸附臧红T染料废水
3.1 前言
3.2 实验
3.2.1 实验试剂与仪器
3.2.2 上流式固定床吸附实验
3.2.3 固定床吸附参数
3.3 结果与讨论
3.3.1 固定床高度对穿透曲线的影响
3.3.2 溶液流速对穿透曲线的影响
3.3.3 染料溶液初始浓度对穿透曲线的影响
3.3.4 溶液pH值对穿透曲线的影响
3.3.5 葡萄糖碳基微球固定床对臧红T吸附模型分析
3.4 葡萄糖碳基微球固定床再生和循环利用
3.5 本章小结
第四章 TiO_2@葡萄糖碳基复合吸附剂的制备及吸附去除染料废水
4.1 前言
4.2 实验
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 实验步骤
4.2.3 样品表征
4.2.4 间歇式染料吸附及原位再生实验
4.3 结果与讨论
4.3.1 材料表征
4.3.2 TiO_2@葡萄糖碳基微球吸附性能及原位再生
4.4 本章小结
第五章 响应面法优化TiO_2@葡萄糖碳基微球吸附酸性品红染料
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验试剂与仪器
5.2.2 复合吸附剂的制备
5.2.3 样品的表征
5.2.4 吸附及再生试验
5.2.5 响应面优化试验
5.3 结果与讨论
5.3.1 材料表征
5.3.2 回归模型与方差分析
5.3.3 回归模型的优化
5.3.4 交互因素的响应面分析
5.3.5 验证试验
5.3.6 TiO_2@GCs复合微球的再生
5.4 本章小结
第六章 TiO_2@葡萄糖碳基微球固定床吸附直接深蓝染料废水
6.1 前言
6.2 实验
6.2.1 实验试剂与仪器
6.2.2 上流式固定床吸附实验
6.2.3 固定床吸附参数计算
6.2.4 固定床的再生处理
6.3 结果与讨论
6.3.1 床层高度对穿透曲线的影响
6.3.2 溶液流速对穿透曲线的影响
6.3.3 溶液初始浓度对穿透曲线的影响
6.3.4 溶液pH值对穿透曲线的影响
6.3.5 固定床吸附模型分析-Thomas模型
6.3.6 Yoon-Nelson模型拟合
6.4 TiO_2@GCs固定床再生和循环利用
6.5 本章小结
第七章 结论、创新点与进一步工作建议
7.1 结论
7.2 课题创新点
7.3 进一步工作建议
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果
攻读博士学位期间参与的主要科研项目
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氨化酵母吸附剂处理盐酸四环素废水研究[J]. 高琦,白波,王洪伦,索有瑞. 工业水处理. 2016(11)
[2]电化学协同过硫酸盐法氧化处理橙黄G染料废水[J]. 朱应良,万金泉,马邕文,王艳. 水处理技术. 2016(08)
[3]响应面优化Fe3O4@酵母固定床吸附及其类Fenton再生[J]. 宋蕊,贺祎,白波,王洪伦,索有瑞. 现代化工. 2016(01)
[4]TiO2@GCs纳米复合微球的制备及其吸附性能[J]. 郑佩,白波,关卫省. 环境科学与技术. 2016(01)
[5]磁分离技术在水处理中的研究与应用进展[J]. 郑利兵,佟娟,魏源送,王军,岳增刚,王钢. 环境科学学报. 2016(09)
[6]玉米芯快速预处理活性染料废水研究[J]. 付丽丽,田丹琦,姜彬慧. 环境工程. 2015(09)
[7]TiO2@酵母微球吸附废水中的荧光增白剂-VBL及再生研究[J]. 吴菲,郑佩,秦昉,白波,王洪伦,索有瑞. 中国环境科学. 2015(08)
[8]TiO2@碳纳米管吸附去除盐酸四环素[J]. 郑佩,秦昉,白波,关卫省. 环境工程学报. 2015(08)
[9]固定床中好氧颗粒污泥动态吸附结晶紫染料[J]. 张彦灼,李文静,李军,卞伟,李芸,陈光辉. 中国环境科学. 2015(06)
[10]沸石和改性沸石对孔雀绿（MG）和磺化若丹明（LR）的吸附特性[J]. 任刚,余燕,彭素芬,杜耀民,石雷,陆钢,李明玉. 环境化学. 2015(02)
博士论文
[1]酵母基改性生物吸附剂的制备及其处理染料废水性能评价[D]. 秦昉.长安大学 2016
[2]可见光驱动的银系异质功能材料制备及在水中三苯甲烷类染料处理中的应用[D]. 王少莽.南京大学 2015
[3]改性稻草去除水中SO42-和Cr（Ⅵ）的特性和机理研究[D]. 曹威.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]TiO2@酵母微球吸附去除荧光增白剂-VBL废水的研究[D]. 吴菲.长安大学 2015
[2]酵母基复合型微球的制备及其废水处理应用[D]. 宋蕊.长安大学 2015
[3]酵母核基杂化型微球的制备及其处理染料废水的性能研究[D]. 陈兰.长安大学 2014
本文编号：3199048
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