微气泡-臭氧化-催化剂体系协同处理酸性大红3R废水特性

发布时间：2023-03-04 04:15

　　本研究以高效氧化矿化酸性大红3R模拟废水为目标,构建了传统气泡(CBs)-O₃-催化剂、微气泡(MBs)-O₃-催化剂2种反应体系。以溶胶凝胶法为基底,制备了9种催化剂,包括烘干和冻干单金属负载Fe/Na₂SiO₃、Cu/Na₂SiO₃、Mn/Na₂SiO₃催化剂;冻干双金属负载Fe-Mn/Na₂SiO₃、Fe-Cu/Na₂SiO₃、Cu-Mn/Na₂SiO₃催化剂。以酸性大红3R废水矿化效率为指标,对烘干、冻干方式制备催化剂催化效果、单/双金属负载催化剂催化效果、CBs-O₃-催化剂和MBs-O₃-催化剂反应体系处理性能进行对比并优化了反应参数。结果表明,在CBs-O₃-催化剂体系中,冻干方式制备的6种单金属负载催化...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 染料及染料废水
        1.1.1 染料废水特点
        1.1.2 染料结构划分
        1.1.3 染料废水处理技术现状
    1.2 臭氧氧化技术
        1.2.1 臭氧的化学性质
        1.2.2 臭氧氧化反应机理
        1.2.3 催化臭氧的机理与应用
    1.3 臭氧微气泡技术
        1.3.1 微气泡特性
        1.3.2 臭氧微气泡应用
    1.4 催化剂制备技术
        1.4.1 模板法
        1.4.2 冷冻干燥法
        1.4.3 溶胶凝胶法
    1.5 研究目的与内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验装置
        2.1.3 实验仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 催化剂的制备
        2.2.2 实验方案设计
    2.3 分析测试方法
        2.3.1 臭氧浓度的检测(液相、气相)
        2.3.2 总有机碳(TOC)的检测
        2.3.3 酸性大红浓度测定
        2.3.4 pH测定
    2.4 表征方法
第3章 单金属强化传统气泡臭氧化性能
    3.1 烘干/冻干单金属催化剂制备
    3.2 体系性能评价
        3.2.1 液相臭氧浓度
        3.2.2 TOC去除率
        3.2.3 酸性大红去除率
        3.2.4 pH
    3.3 本章小结
第4章 双金属强化传统气泡臭氧化性能
    4.1 冻干双金属催化剂制备
    4.2 体系性能评价
        4.2.1 液相臭氧浓度
        4.2.2 TOC去除率
        4.2.3 脱色率
        4.2.4 pH变化
    4.3 R(mgTOC/mgO₃)值变化
    4.4 本章小结
第5章 条件优化和表征分析
    5.1 催化剂制备条件优化
        5.1.1 硝酸铜和硝酸锰的浓度比对催化剂活性的影响
        5.1.2 冻干时间对催化剂活性的影响
    5.2 实验影响因素优化
        5.2.1 催化剂投加量影响
        5.2.2 溶液初始pH值影响
    5.3 优势催化剂表征分析
        5.3.1 物理特征
        5.3.2 电子显微镜分析(SEM)
        5.3.3 比表面积、孔结构及吸附性能(BET-BJH)
        5.3.4 红外光谱分析(FTIR)
    5.4 本章小结
第6章 微气泡强化催化臭氧化性能
    6.1 体系性能评价
        6.1.1 液相臭氧浓度变化
        6.1.2 TOC去除率变化
        6.1.3 pH变化
        6.1.4 脱色率变化
    6.2 实验影响因素优化
        6.2.1 催化剂投加量
        6.2.2 溶液初始pH值
    6.3 机理分析
        6.3.1 ·OH反应机理和产生途径验证
        6.3.2 协同作用机理
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的论文
致谢



本文编号：3753704