阴极强化电芬顿系统耦合过一硫酸盐氧化处理有机废水应用研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lvyuguo_sh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为世界最大工业化学品生产国家,2020年我国废水中化学需氧量排放量已达2546.8万吨。有机废水中含有大量难降解有机污染物,传统废水处理技术很难对有机污染物进行处理,而高级氧化技术以其强氧化性的优点,多被应用于处理有机废水中。但降解效率低、运行成本较高等问题限制了传统电芬顿氧化技术与过硫酸盐氧化技术的应用。针对上述问题,文章选取了四环素作为模型污染物,运用聚四氟乙烯(PTFE)/炭黑涂刷法制备了改性石墨毡强化阴极并应用于电芬顿氧化系统中,对影响电芬顿系统降解效能的因素(初始p H、电流强度量和鼓气量)进行了探究,运用化学共沉淀法制备了四氧化三铁(Fe3O4)催化剂并应用于过一硫酸盐(peroxymonosulfate,PMS)氧化系统中,对影响过一硫酸盐系统降解效能的因素(初始p H值、Fe3O4投加量和PMS浓度)进行了探究,提出了阴极强化电芬顿/过一硫酸盐耦合处理有机废水策略,利用耦合系统对实际高浓度有机废水进行了深度处理。主要研究结果及分析结论如下:(1)对涂刷法制备的改性石墨毡进行表征分析,结果表明,石墨毡改性后疏水性增强、表面含氧官能团含量增加、氧化还原性能大大增强。确定了电芬顿系统运行的最适条件为初始p H=3、电流强度100 m A和鼓气量1 L/min,且在此条件下阴极强化后的电芬顿系统对于四环素的降解速率是原来的1.5倍左右,对实际高浓度有机废水的化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)去除率达到了36.03%与27.49%。(2)对化学共沉淀法制备的Fe3O4催化剂进行表征分析,结果表明,Fe3O4催化剂具有较高的金属含量和一定催化活性位点的层状结构。确定了Fe3O4/PMS系统运行的最适条件为初始p H=5、Fe3O4投加量0.3 g/L和PMS浓度3 m M,此条件下所构建的Fe3O4/PMS系统对于实际高浓度有机废水的COD、TOC去除率达到了40.75%与30.94%。(3)对所提出的阴极强化电芬顿/过一硫酸盐耦合处理有机废水策略进行探究,发现Fe3O4催化剂能在Fe3O4/PMS系统与电芬顿系统中同时起到非均相催化剂的作用,拓宽反应p H适用区间、加快降解速率;电芬顿系统中的电流对PMS也起到活化作用。所构建的阴极强化电芬顿/过一硫酸盐耦合系统在最适条件下对于实际高浓度有机废水的COD、TOC去除率达到了66.46%与62.60%。
其他文献
磷作为植物生长发育所必需的大量元素之一,几乎参与了植物所有的生命活动过程。土壤缺磷,会严重影响到作物的生长发育、营养品质和经济产量。植物低磷适应性机制是一个复杂的遗传过程,包括表型、生理生化、分子调控等。谷子耐旱、耐瘠薄,具有高效利用土壤养分的特点,我们前期发现不同谷子种质资源在苗期的耐低磷特性存在较大差异,为了进一步探究调控谷子低磷胁迫响应的分子机制,深入挖掘谷子耐低磷关键候选基因。本研究从全生
学位
型钢混凝土(SRC)组合构件因其型钢和混凝土二者的协同作用,具有承载力高、变形能力强等优势,作为高层、超高层建筑结构中重要的受力构件,其变形性能与结构整体的抗震性能密切相关。课题组采用基于构件变形的性能化设计方法,通过大量研究提出了一套SRC构件的变形指标限值体系,量化了SRC构件的变形性能。但实践中发现在相同参数下SRC构件的变形指标限值有时会比RC构件更小,由此说明SRC构件的变形指标限值并不
学位
目前我国在役的基础设施中存在大量的钢结构工程,而长期的环境载荷和工程载荷使得钢结构表面出现裂缝和局部腐蚀等局部损伤,因此需要对其进行修复和加固。常用的钢结构修复方法虽然能有效提高受损钢结构的刚度强度,但同时也存在许多问题,如:改变了原结构的几何尺寸,界面容易开裂,修复效果受环境影响大等。利用激光熔覆技术修复钢结构,可以在受损钢板表面形成激光熔覆层,熔覆层与基材结合良好,达到良好的修复效果。当修复后
学位
谷子是我国干旱和半干旱地区的主要作物之一。在谷子生产中,杂草是阻碍谷子生长、发育和产量品质的主要因素之一。目前,化学除草在杂草防除中占主要地位。但是谷子对于多数除草剂比较敏感,可应用于谷田除草剂微乎其微。谷田环境友好型除草剂的开发对现代化谷子产业的发展具有重要意义。一些植物具有化感作用能够释放化感物质,利用化感特性来抑制杂草已经达成共识。但是化感物质的合成量少,以化感物质为母体化合物进行衍生是开发
学位
自锚式悬索桥大多是景观桥梁,而桥塔的形式变化不大。本文以某座新颖的环形桥塔自锚式悬索桥为依托,对其施工和成桥的主要的受力特性进行研究。(1)采用ANSYS有限元软件,通过建立塔梁整体结构有限元模型和临时支撑约束条件,模拟分析计算塔梁整体顶推施工过程中的结构力学行为。分析计算表明:尽管钢结构加劲梁截面的最大应力交替变化,但其最大应力满足规范要求;考虑顶推过程中的风荷载作用,简化分析计算其横向抗倾覆具
学位
紫苏(Perilla frutescens L.)是一种分布广泛的特色油料作物,种子含油量高达45%~55%,其不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的90%以上,可以在食用油、中药材、动物饲料、工业原料和化妆品等领域广泛应用。紫苏油含有丰富的α-亚麻酸,是有利于人体健康的一种食用油,在医疗保健、预防疾病等方面有显著作用,是备受关注的深海鱼油的替代品。Δ~9-硬脂酰-ACP脱氢酶(stearoyl-acy
学位
谷田除草剂种类较少,苯磺隆属磺酰脲类低毒高效除草剂,对谷田阔叶杂草具有较好的防效且对谷子相对安全,但因其残效期较长,极易对后茬阔叶作物及土壤生态环境造成危害。油菜素内酯(BR)是一种新型的植物生长激素,可提高作物对干旱、盐渍、高温、冷害的抗性,特别是可以提高作物对除草剂的抗性,还可以通过影响土壤微生物群落而改变土壤生态环境。探索油菜素内酯与苯磺隆复施后对杂草防效、土壤酶、土壤微生物群落多样性、苯磺
学位
3D打印技术在近年来得到了快速发展,已经被广泛应用于教育、制造等领域。而3D打印技术的发展也催生了对3D打印实训课程的不断改进。本文结合"赛教融合"理念,对3D打印实训课程进行了项目化改革,提出了一套完整的设计方案,并对其进行了实施和效果评价。结果表明,3D打印实训课程项目化改革的设计方案具有可行性,能够有效提高学生的实际操作能力和综合素质。本研究对于促进3D打印实训课程的改革和发展,具有一定的参
会议
为明确冬小麦春季氮肥后移的增产增效机理及矮壮素的抗倒、增产的调控效应,本试验于2019-2021年在山西晋中太谷山西农业大学申奉试验基地开展大田研究,研究追氮时期(返青后10 d、20 d、30 d、40 d)与起身后喷施矮壮素(100 mg·L-1、200 mg·L-1、300 mg·L-1、400 mg·L-1)对冬小麦抗倒性能、植株氮素积累运转、产量形成的影响,为提高冬小麦的抗倒能力,高产稳
学位
前人研究中已报道了两个葡萄MYBF序列,发现其序列结构存在显著差异,VvMYBF1是黄酮醇合酶1的特异性激活子,具有转录调控功能,而VvMYBF2不存在黄酮醇调节因子特异性SG7基序,且VvMYBF2的调控机制及功能作用尚未有研究。鉴于VvMYBF2的特殊性以及黄酮醇对葡萄果实及葡萄酒风味和营养上的重要贡献,我们以酿酒葡萄为试验材料,通过基因家族分析、实时荧光定量PCR以及草莓瞬时遗传转化等技术,
学位