电催化—臭氧耦合技术研发及深度处理印染废水研究
发布时间：2024-02-21 22:03
为了寻找一种能够高效处理印染废水的技术,本文提出一种电催化-臭氧耦合系统,该系统在臭氧催化氧化的基础上投入H2O2以强化·OH的产生,通过与电化学产H2O2系统联合,实现H2O2的原位生成,以阳离子红X-GRL模拟印染废水为目标污染物进行研究,确定其具有优异的深度处理能力。本文首先通过浸渍法合成Mg-Mn/GAC催化剂,将催化剂用于臭氧催化氧化降解阳离子红X-GRL,以COD降解率为指标,综合考虑经济效益,对其制备条件进行优化,确定浸渍法的最佳制备条件为KMn O4添加量理论值的80%,焙烧温度450℃,焙烧时间3 h,浸渍液浓度0.5 mol/L。将浸渍法进行改进,确定在浸渍液体积损耗控制在能浸没活性炭的情况下,可将浸渍液进行重复浸渍,制备出的催化剂催化性能没有较大变化,正交试验结果表明,进行重复浸渍后最优的制备条件为浸渍时间6 h,氧化剂浓度0.05 min,氧化剂体积6.7 m L,氧化时间10 min,改进的浸渍法解决了Mg-...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题研究的背景和意义
1.1.2 课题的来源
1.2 印染废水处理技术
1.2.1 生物法
1.2.2 物理法
1.2.3 化学法
1.3 高级氧化技术
1.3.1 光化学氧化技术
1.3.2 芬顿及类芬顿氧化技术
1.3.3 电化学高级氧化技术
1.3.4 臭氧氧化和臭氧催化氧化技术
1.3.5 过臭氧化(O3/H2O2)技术
1.4 高级氧化技术的联用技术
1.4.1 紫外光与过臭氧化技术的联用
1.4.2 电化学催化臭氧技术
1.4.3 臭氧催化氧化与过氧化氢的联合
1.5 课题的主要研究内容和技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 研究技术路线
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂和材料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验废水
2.2 分析检测方法
2.2.1 表面形貌分析
2.2.2 晶型结构分析
2.2.3 TOC的测定
2.2.4 化学需氧量(COD)的测定
2.2.5 色度的测定
2.2.6 商用30%过氧化氢浓度的标定
2.2.7 反应器出口H2O2浓度的测定
2.2.8 O3 浓度的测定
2.3 Mg-Mn/GAC催化剂的制备
2.3.1 浸渍法制备Mg-Mn/GAC催化剂
2.3.2 改进浸渍法制备Mg-Mn/GAC催化剂
2.4 g-C3N4/PVP/GF电极的制备
第3章 Mg-Mn/GAC催化剂的制备条件优化及表征
3.1 引言
3.2 Mg-Mn/GAC催化剂的制备
3.2.1 浸渍法制备条件的优化
3.2.2 改进浸渍法制备条件的优化
3.2.3 浸渍法改进前后制备的Mg-Mn/GAC催化性能对比
3.3 Mg-Mn/GAC催化剂的表征分析
3.3.1 表面形貌分析
3.3.2 X射线衍射分析
3.4 本章小结
第4章 双氧水耦合臭氧催化氧化系统研究
4.1 引言
4.2 三相内循环流化床反应器
4.2.1 三相内循环流化床反应器结构
4.2.2 三相内循环流化床反应器稳定性研究
4.3 双氧水耦合臭氧催化氧化反应系统中Mg-Mn/GAC的研究
4.3.1 Mg-Mn/GAC的催化活性位
4.3.2 Mg-Mn/GAC的催化性能及催化路径
4.4 双氧水耦合臭氧催化氧化反应系统运行参数的优化
4.4.1 过氧化氢浓度的优化
4.4.2 臭氧浓度的优化
4.4.3 水力停留时间的优化
4.5 本章小结
第5章 电化学产H2O2反应系统设计与研究
5.1 引言
5.2 电化学-催化反应器的结构
5.3 运行条件对产量的影响
5.3.1 臭氧浓度对过氧化氢产量的影响
5.3.2 电解质浓度过氧化氢产量的影响
5.3.3 电流密度对过氧化氢产量的影响
5.3.4 水力停留时间对过氧化氢产量的影响
5.4 本章小结
第6章 电催化-臭氧耦合工艺设计与研究
6.1 引言
6.2 电催化—臭氧耦合工艺的设计
6.3 运行条件的优化
6.3.1 O3 浓度的优化
6.3.2 催化剂投加量的优化
6.3.3 电流密度的优化
6.3.4 水力停留时间的优化
6.4 最佳运行条件下不同反应系统处理效果对比
6.5 本章小结
结论
攻读硕士期间发表的论文及其他成果
参考文献
致谢
本文编号：3905960
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究的背景和意义
1.1.1 课题研究的背景和意义
1.1.2 课题的来源
1.2 印染废水处理技术
1.2.1 生物法
1.2.2 物理法
1.2.3 化学法
1.3 高级氧化技术
1.3.1 光化学氧化技术
1.3.2 芬顿及类芬顿氧化技术
1.3.3 电化学高级氧化技术
1.3.4 臭氧氧化和臭氧催化氧化技术
1.3.5 过臭氧化(O3/H2O2)技术
1.4 高级氧化技术的联用技术
1.4.1 紫外光与过臭氧化技术的联用
1.4.2 电化学催化臭氧技术
1.4.3 臭氧催化氧化与过氧化氢的联合
1.5 课题的主要研究内容和技术路线
1.5.1 主要研究内容
1.5.2 研究技术路线
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与仪器
2.1.1 实验试剂和材料
2.1.2 实验仪器
2.1.3 实验废水
2.2 分析检测方法
2.2.1 表面形貌分析
2.2.2 晶型结构分析
2.2.3 TOC的测定
2.2.4 化学需氧量(COD)的测定
2.2.5 色度的测定
2.2.6 商用30%过氧化氢浓度的标定
2.2.7 反应器出口H2O2浓度的测定
2.2.8 O3 浓度的测定
2.3 Mg-Mn/GAC催化剂的制备
2.3.1 浸渍法制备Mg-Mn/GAC催化剂
2.3.2 改进浸渍法制备Mg-Mn/GAC催化剂
2.4 g-C3N4/PVP/GF电极的制备
第3章 Mg-Mn/GAC催化剂的制备条件优化及表征
3.1 引言
3.2 Mg-Mn/GAC催化剂的制备
3.2.1 浸渍法制备条件的优化
3.2.2 改进浸渍法制备条件的优化
3.2.3 浸渍法改进前后制备的Mg-Mn/GAC催化性能对比
3.3 Mg-Mn/GAC催化剂的表征分析
3.3.1 表面形貌分析
3.3.2 X射线衍射分析
3.4 本章小结
第4章 双氧水耦合臭氧催化氧化系统研究
4.1 引言
4.2 三相内循环流化床反应器
4.2.1 三相内循环流化床反应器结构
4.2.2 三相内循环流化床反应器稳定性研究
4.3 双氧水耦合臭氧催化氧化反应系统中Mg-Mn/GAC的研究
4.3.1 Mg-Mn/GAC的催化活性位
4.3.2 Mg-Mn/GAC的催化性能及催化路径
4.4 双氧水耦合臭氧催化氧化反应系统运行参数的优化
4.4.1 过氧化氢浓度的优化
4.4.2 臭氧浓度的优化
4.4.3 水力停留时间的优化
4.5 本章小结
第5章 电化学产H2O2反应系统设计与研究
5.1 引言
5.2 电化学-催化反应器的结构
5.3 运行条件对产量的影响
5.3.1 臭氧浓度对过氧化氢产量的影响
5.3.2 电解质浓度过氧化氢产量的影响
5.3.3 电流密度对过氧化氢产量的影响
5.3.4 水力停留时间对过氧化氢产量的影响
5.4 本章小结
第6章 电催化-臭氧耦合工艺设计与研究
6.1 引言
6.2 电催化—臭氧耦合工艺的设计
6.3 运行条件的优化
6.3.1 O3 浓度的优化
6.3.2 催化剂投加量的优化
6.3.3 电流密度的优化
6.3.4 水力停留时间的优化
6.4 最佳运行条件下不同反应系统处理效果对比
6.5 本章小结
结论
攻读硕士期间发表的论文及其他成果
参考文献
致谢
本文编号：3905960
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