电催化臭氧水处理技术的开发和研究

发布时间：2023-06-02 21:14

　　本论文研究开发并命名了一种新型的高级氧化水处理技术——电化学催化臭氧(以下简称电催化臭氧,英文名Electro-peroxone)技术,并研究了该水处理技术对自配染料亚甲基蓝(Methylene blue,MB)、自配二恶烷(1,4-dioxane)废水溶液的处理效果。电催化臭氧系统中,使用臭氧发生器将氧气转化为臭氧,并将所得氧气和臭氧的混合气体通入电化学废水处理反应器中,该反应器中配备一块自制炭黑-聚四氟乙烯(carbon-PTFE)气体扩散阴极,可将氧气电化学还原为过氧化氢,原位产生的过氧化氢进一步与通入的臭氧发生peroxone反应,生成氧化能力非常强的羟基自由基(?OH,E0=2.8 e V vs SHE),从而高效降解并完全矿化难降解有机废水中的污染物。以自配MB废水溶液作为目标污染物,研究了电催化臭氧技术对该废水矿化以及色度去除的效果,探讨了实验各参数对处理结果的影响。电催化臭氧水处理技术废水处理过程中,处理10 min和90 min后即可实现对染料废水色度和93%的TOC去除。相比之下,单独臭氧氧化和电化学氧化技术处理2 h后,废水TOC去除率仅分别为10%和20%。此外...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 高级氧化水处理技术
        1.2.1 臭氧氧化技术
        1.2.2 电化学水处理技术
        1.2.3 光化学技术
        1.2.4 高级氧化联用水处理技术
    1.3 研究目的和研究内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 技术路线和实验方案
        1.4.1 技术路线
        1.4.2 实验方案
第2章 实验装置和方法
    2.1 实验装置
    2.2 实验试剂
    2.3 炭黑 -聚四氟乙烯（ carbon-PTFE）气体扩散电极的制备
    2.4 臭氧氧化、电化学氧化和电催化臭氧废水处理基础实验
    2.5 分析方法
        2.5.1 总有机碳（TOC）测定
        2.5.2 二恶烷（1,4-dioxane）浓度测定
        2.5.3 生物急性毒性测定
        2.5.4 过氧化氢浓度检测
        2.5.5 臭氧浓度检测
        2.5.6 羟基自由基浓度检测
第3章 电催化臭氧水处理技术原理的初步探究
    3.1 概述
    3.2 实验步骤
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 炭黑 -聚四氟乙烯（carbon-PTFE）阴极产过氧化氢性能研究
        3.3.2 电催化臭氧水处理技术中 ·OH的产生情况
    3.4 本章小结
第4章 电催化臭氧水处理技术处理亚甲基蓝废水的研究
    4.1 概述
    4.2 实验步骤
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 电催化臭氧水处理技术处理MB废水的协同效应
        4.3.2 不同阴极对MB废水处理结果的影响
        4.3.3 与传统O3/H2O2水技术处理MB废水结果比较
        4.3.4 不同通入电流对处理MB废水结果的影响
        4.3.5 不同浓度臭氧气体对处理MB废水结果的影响
    4.4 本章小结
第5章 电催化臭氧水处理技术处理二恶烷废水的研究
    5.1 概述
    5.2 实验步骤
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 电催化臭氧水处理技术处理 1,4-dioxane废水的协同效应
        5.3.2 不同阴极对 1,4-dioxane废水处理结果的影响
        5.3.3 不同阳极对 1,4-dioxane废水处理结果的影响
        5.3.4 不同 1,4-dioxane废水初始浓度对废水处理结果的影响
        5.3.5 不同通入电流对 1,4-dioxane废水处理结果的影响
        5.3.6 不同浓度臭氧气体对 1,4-dioxane废水处理结果的影响
    5.4 本章小结
第6章 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
附录A 专业实践摘要



本文编号：3828057