低温等离子体协同吸附净化甲醇苯酚废水的试验及动力学研究

发布时间：2022-02-20 18:24

　　随着我国工业快速发展和环境保护标准的提高,产生的大量工业有机废水需要高效净化处理。传统的处理工艺都有不同的缺陷,探索一种高效率低能耗净化工业有机废水的新方法是该领域研究的热点之一。低温等离子体是一种高级氧化技术,通过放电产生的高能电子、激发态的分子/原子、自由基、分子、正负离子等活性粒子,通过与污染物分子碰撞,发生断键等一系列氧化反应,将有机物分子氧化分解。单独采用低温等离子体技术,存在降解时间长,能量利用效率不高的缺点;单独吸附法净化有机废水,存在净化效率低、运行成本高的缺点。本论文将开展介质阻挡放电低温等离子体协同吸附净化模拟有机废水的研究,比较分析吸附、低温等离子体、低温等离子体协同吸附三种工艺条件下有机废水的降解规律及动力学方程。模拟废水以甲醇为小分子有机物,以苯酚为难降解有机物,分别研究单组分废水、二元混合组分废水的净化规律和反应动力学模型。检测在低温等离子体协同吸附作用下有机废水净化的中间产物,结合试验数据和理论分析,探索其宏观传质-反应动力学模型。试验采用陶瓷拉西环、陶粒、γ-Al2O3、4A分子筛四种吸附剂净化甲醇和苯酚废水,在相同堆积体积下4A分子筛对甲醇和苯酚的吸附... 

【文章来源】：安徽理工大学安徽省

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 有机废水净化传统方法
        1.2.1 生物法净化有机废水
        1.2.2 物理法净化有机废水
    1.3 高级氧化法净化有机废水
        1.3.1 光催化氧化法净化有机废水
        1.3.2 Fenton法净化有机废水
        1.3.3 超临界水氧化法净化有机废水
        1.3.4 净化有机废水的其他高级氧化技术
        1.3.5 复合方法净化有机废水
    1.4 低温等离子体技术净化有机废水综述
        1.4.1 等离子体定义
        1.4.2 活性粒子发生机理
        1.4.3 低温等离子体净化有机废水的放电方式
        1.4.4 低温等离子体净化有机废水的反应器结构
        1.4.5 低温等离子体复合其他工艺净化有机废水
    1.5 本课题研究内容
2 试验设备及研究方法
    2.1 试验试剂与仪器
    2.2 试验方案
    2.3 试验装置
    2.4 检测方法
        2.4.1 化学需氧量COD测定及降解率计算
        2.4.2 有效放电功率测定及能量利用率计算
        2.4.3 中间产物测定
3 单组分甲醇废水净化试验及动力学研究
    3.1 引言
    3.2 单组分甲醇废水吸附试验
    3.3 单组分甲醇废水低温等离子体降解试验
    3.4 单组分甲醇废水等离子体协同吸附降解试验
    3.5 单组分甲醇废水净化多因素响应面分析
        3.5.1 单组分甲醇废水净化试验设计
        3.5.2 单组分甲醇废水净化模型分析
        3.5.3 单组分甲醇废水净化响应面分析
    3.6 单组分甲醇废水净化宏观动力学分析
        3.6.1 单组分甲醇废水净化吸附动力学
        3.6.2 单组分甲醇废水低温等离子体净化宏观降解动力学
        3.6.3 单组分甲醇废水低温等离子体协同吸附宏观动力学
    3.7 本章小结
4 单组分苯酚废水净化试验及动力学研究
    4.1 引言
    4.2 单组份苯酚废水吸附净化试验
    4.3 单组分苯酚废水低温等离子体降解试验
    4.4 单组分苯酚废水NTP协同吸附净化试验
    4.5 单组分苯酚废水净化多因素响应面分析
        4.5.1 单组分苯酚废水净化试验设计
        4.5.2 单组分苯酚废水净化模型分析
        4.5.3 单组分苯酚废水净化响应面分析
    4.6 单组分苯酚废水净化宏观动力学分析
        4.6.1 单组分苯酚废水吸附动力学
        4.6.2 单组分苯酚废水低温等离子体降解宏观动力学
        4.6.3 低温等离子体协同吸附降解单组分苯酚废水宏观动力学
    4.7 本章小结
5 甲醇苯酚混合废水净化试验及动力学研究
    5.1 引言
    5.2 甲醇苯酚混合废水降解试验研究
        5.2.1 不同甲醇苯酚比例对COD降解效果影响
        5.2.2 甲醇苯酚比例对有效能量利用率的影响
    5.3 甲醇苯酚混合废水净化的多因素响应面分析
    5.4 甲醇苯酚混合废水净化宏观降解动力学分析
    5.5 反应器结构对混合有机废水降解影响
        5.5.1 反应器结构对甲醇苯酚混合废水COD降解影响规律
        5.5.2 反应器结构与有效能量利用率的关系
        5.5.3 同轴雾化等离子体反应器协同吸附对降解的促进
    5.6 本章小结
6 甲醇苯酚废水降解及传质反应过程分析
    6.1 引言
    6.2 甲醇苯酚废水等离子体降解过程分析
        6.2.1 甲醇苯酚废水原样色谱图及标准曲线
        6.2.2 苯酚废水等离子体降解过程分析
        6.2.3 甲醇苯酚混合废水等离子体降解过程分析
        6.2.4 等离子体协同吸附对甲醇苯酚混合废水降解过程分析
    6.3 等离子体降解有机废水气液传质反应过程分析
        6.3.1 苯酚和甲醇降解过程产物推断
        6.3.2 低温等离子体产生活性粒子的气液传质过程分析
        6.3.3 液相有机物降解宏观动力学过程分析
    6.4 等离子体协同吸附宏观动力学过程分析
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3635583