电化学耦合铁离子激活过硫酸盐氧化处理焦化废水的研究
发布时间：2021-03-18 12:20
焦化废水中含有大量的难降解的芳香族化合物和高分子化合物,由于对环境和人体健康存在危害而引起了人们的广泛关注。焦化废水因其毒性和难治理性被熟知,因此对焦化废水治理上具有重大挑战。先进的高级氧化技术（AOPS）是处理焦化废水的主要发展趋势,AOPS是基于强氧化性自由基的生成,该自由基与大多数有机物发生非选择性反应,能够降解复杂的化合物。本文主要研究选择不同亚铁离子与电化学耦合激发过硫酸盐技术对焦化废水进行深度处理,以铁板（IP）和钒钛磁铁矿（VTM）为亚铁离子的供体,利用SEM-EDS、XRD和XPS手段对亚铁离子供体的外貌结构进行分析;同时分析处理后焦化废水的COD、UV254和TOC的变化趋势。结合FTIR、GC-MS和3D-EEM对处理前后的焦化废水中有机物的种类进行分析。研究结果表明:在电化学氧化（EO）耦合铁板（IP）激活过硫酸钾（KPS）体系（EO/IP/KPS）氧化处理焦化废水中,电解时间为30min,电流密度为15mA/cm2,过硫酸钾（KPS）投加量在2mmol/L时,COD和TOC的...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
内蒙古科技大学硕士学位论文-12-③利用SEMEDS、XRD和XPS等表征手段对产生的絮凝物进行分析，并通过FTIR、GCMS等方法，对有机污染物的降解途径和降解机理进行揭示。2.2.2EO/IP/KPS体系的实验装置选择尺寸为70mm×48mm×48mm的反应槽作为反应器，钛板做阴极，TiIrO2/RuO2为阳极，电极板尺寸100mm×47mm×1mm,中间嵌入尺寸为50mm×50mm×2mm的铁板，铁板和电极之间的间距为10mm，电解装置有效容积为150mL，具体反应装置示意图如图2.1所示。图2.1EO/IP/KPS体系电解装置图2.3EO/VTM/KPS体系氧化处理焦化废水的研究2.3.1EO/VTM/KPS体系的实验方法①钒钛磁铁矿（VTM）作为粒子电极和活化剂双重作用，结合电解技术激活过硫酸钾（KPS），对焦化废水在水溶液中的降解程度进行研究。②在该研究中，首先通过SEMEDS、XRD和XPS对钒钛磁铁矿（VTM）进行特异性分析，同时对7种不同工艺（单独过硫酸钾（KPS）、单独钒钛磁铁矿（VTM）、单独EO、EO/KPS、EO/VTM、VTM/KPS、EO/VTM/KPS）进行对比研究。其次，研究以钒钛磁铁矿（VTM）、过硫酸钾（KPS）、电流密度和电解时间为变量，对焦化废水在水溶液中COD、UV254、TOC去除率的进行分析。
内蒙古科技大学硕士学位论文-13-③通过检测S2O82-的残余量间接证明自由基的生成，采用FTIR、3DEEM和GCMS方法，对电化学氧化降解焦化废水中难降解的最终产物进行分析，提EO/VTM/KPS体系降解焦化废水的反应机理。2.3.2EO/VTM/KPS体系的实验装置选择尺寸为70mm×48mm×48mm的反应槽作为反应器，钛板做阴极，TiIrO2/RuO2为阳极，电极板尺寸100mm×47mm×1mm,中间嵌入颗粒大小不等的钒钛磁铁矿，电解装置有效容积为150mL，具体反应装置示意图如图2.2所示。图2.2EO/VTM/KPS体系电解装置图2.4分析方法2.4.1水质指标测定水样分析采用《水和废水监测分析方法》中规定的标准方法。COD采用重铬酸钾法测定，TOC为经0.45μm微孔滤膜过滤后的TOC值（中国岛津TOC分析测定仪）；UV254是水样经0.45μm滤膜过滤后置于10mm石英比色皿内，在波长254nm下测的紫外吸光度（UV756型紫外可见分光光度计，天津冠泽科技有限公司）；硫酸根是采用铬酸钡光度法在波长为420nm下测量的吸光度。2.4.2材料的表征
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然磁铁矿/UV/S2O82-对焦化废水中不同种类有机物的去除特性[J]. 陈莉荣,成路姣,谷振超,樊健,张凯,郑春丽. 化工学报. 2018(12)
[2]Interfacial mechanisms of heterogeneous Fenton reactions catalyzed by iron-based materials: A review[J]. Jie He,Xiaofang Yang,Bin Men,Dongsheng Wang. Journal of Environmental Sciences. 2016(01)
[3]微波预处理焦化废水有机组分的GC-MS分析[J]. 孙敬,蔡昌凤,罗飞翔,丁庠生. 工业水处理. 2015(09)
[4]焦化废水中有机物的识别、污染特性及其在废水处理过程中的降解[J]. 张万辉,韦朝海,吴超飞,任源,刁春鹏,关清卿,晏波,彭平安,傅家谟. 环境化学. 2012(10)
硕士论文
[1]电芬顿预处理焦化废水有机物工艺优化与去除特性研究[D]. 樊蓉.太原理工大学 2016
本文编号：3088310
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
内蒙古科技大学硕士学位论文-12-③利用SEMEDS、XRD和XPS等表征手段对产生的絮凝物进行分析，并通过FTIR、GCMS等方法，对有机污染物的降解途径和降解机理进行揭示。2.2.2EO/IP/KPS体系的实验装置选择尺寸为70mm×48mm×48mm的反应槽作为反应器，钛板做阴极，TiIrO2/RuO2为阳极，电极板尺寸100mm×47mm×1mm,中间嵌入尺寸为50mm×50mm×2mm的铁板，铁板和电极之间的间距为10mm，电解装置有效容积为150mL，具体反应装置示意图如图2.1所示。图2.1EO/IP/KPS体系电解装置图2.3EO/VTM/KPS体系氧化处理焦化废水的研究2.3.1EO/VTM/KPS体系的实验方法①钒钛磁铁矿（VTM）作为粒子电极和活化剂双重作用，结合电解技术激活过硫酸钾（KPS），对焦化废水在水溶液中的降解程度进行研究。②在该研究中，首先通过SEMEDS、XRD和XPS对钒钛磁铁矿（VTM）进行特异性分析，同时对7种不同工艺（单独过硫酸钾（KPS）、单独钒钛磁铁矿（VTM）、单独EO、EO/KPS、EO/VTM、VTM/KPS、EO/VTM/KPS）进行对比研究。其次，研究以钒钛磁铁矿（VTM）、过硫酸钾（KPS）、电流密度和电解时间为变量，对焦化废水在水溶液中COD、UV254、TOC去除率的进行分析。
内蒙古科技大学硕士学位论文-13-③通过检测S2O82-的残余量间接证明自由基的生成，采用FTIR、3DEEM和GCMS方法，对电化学氧化降解焦化废水中难降解的最终产物进行分析，提EO/VTM/KPS体系降解焦化废水的反应机理。2.3.2EO/VTM/KPS体系的实验装置选择尺寸为70mm×48mm×48mm的反应槽作为反应器，钛板做阴极，TiIrO2/RuO2为阳极，电极板尺寸100mm×47mm×1mm,中间嵌入颗粒大小不等的钒钛磁铁矿，电解装置有效容积为150mL，具体反应装置示意图如图2.2所示。图2.2EO/VTM/KPS体系电解装置图2.4分析方法2.4.1水质指标测定水样分析采用《水和废水监测分析方法》中规定的标准方法。COD采用重铬酸钾法测定，TOC为经0.45μm微孔滤膜过滤后的TOC值（中国岛津TOC分析测定仪）；UV254是水样经0.45μm滤膜过滤后置于10mm石英比色皿内，在波长254nm下测的紫外吸光度（UV756型紫外可见分光光度计，天津冠泽科技有限公司）；硫酸根是采用铬酸钡光度法在波长为420nm下测量的吸光度。2.4.2材料的表征
【参考文献】：
期刊论文
[1]天然磁铁矿/UV/S2O82-对焦化废水中不同种类有机物的去除特性[J]. 陈莉荣,成路姣,谷振超,樊健,张凯,郑春丽. 化工学报. 2018(12)
[2]Interfacial mechanisms of heterogeneous Fenton reactions catalyzed by iron-based materials: A review[J]. Jie He,Xiaofang Yang,Bin Men,Dongsheng Wang. Journal of Environmental Sciences. 2016(01)
[3]微波预处理焦化废水有机组分的GC-MS分析[J]. 孙敬,蔡昌凤,罗飞翔,丁庠生. 工业水处理. 2015(09)
[4]焦化废水中有机物的识别、污染特性及其在废水处理过程中的降解[J]. 张万辉,韦朝海,吴超飞,任源,刁春鹏,关清卿,晏波,彭平安,傅家谟. 环境化学. 2012(10)
硕士论文
[1]电芬顿预处理焦化废水有机物工艺优化与去除特性研究[D]. 樊蓉.太原理工大学 2016
本文编号：3088310
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3088310.html
