芬顿-电催化氧化协同处理乳化液废水研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangyqing
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
作为两种新型的废水处理技术,芬顿氧化技术与电催化氧化技术处理有机物比较彻底。本课题研究的主要内容是将芬顿氧化技术与电催化氧化技术进行同步耦合,探索芬顿氧化-电催化氧化过程中各降解体系之间的相互协同作用,以及影响芬顿氧化-电催化氧化降解处理乳化液废水效果的影响因素并进行机理分析。通过本课题的研究,为乳化液废水处理提供一些实际的参考。
  首先本研究课题利用试验比较芬顿氧化体系、电催化氧化体系、芬顿-电催化氧化协同体系对乳化液废水降解氧化处理的效果,结论如下:相较单一的芬顿氧化反应、电催化氧化反应,将两种高级氧化技术耦合而成的芬顿-电催化氧化体系,对乳化液废水的处理效果不仅有很大的提升,而且大大降低了芬顿试剂的投加量,在根本上降低了处理乳化液废水的成本。
  接下来通过正交试验法研究试剂投加量、电极极板两端负载电压、乳化液废水的初始pH值、试验反应时间等因素对芬顿-电催化氧化协同体系降解有机污染物的影响程度,正交试验结果显示:对于两个指标乳化液废水的CODCr去除率与反应后B/C,其各影响因素的主次顺序均为:试剂用量([H2O2]/[Fe2+])→电极负载电压→初始pH值→反应时间;而较佳的协同体系反应条件为:试剂用量[H2O2]/[Fe2+]=3,电极负载电压=50V,初始pH值为4.0,反应时间为80min。
  另外,单因素试验法研究试剂投加量、电极极板两端负载电压、乳化液废水的初始pH值、试验反应时间等因素对芬顿-电催化氧化协同体系降解有机污染物的影响结果表明:①试剂投加量[H2O2]/[Fe2+]的比值过大或过小都会影响制约芬顿-电催化氧化协同体系的降解反应;②废水的CODCr去除率与反应后B/C都随着电极两端负载电压的增加而增长相对较快,但是电极两端负载电压超过40V后,废水的CODCr去除率增长速率出现减缓,负载电压超过30V后,反应后的B/C增长速率变得缓慢;③废水的初始pH较高或者较低都能够对芬顿-电催化氧化处理乳化液废水的效果造成不利影响,废水的初始pH值为4时,处理效果最佳;④废水的CODCr去除率与反应后B/C都随着体系反应时间的进行而不断提高,但反应时间进行60min后,废水的CODCr去除率增加缓慢,处理后的废水B/C在体系反应40min后,增长速率开始变得较为缓慢。
  最后深入探究协同体系反应过程中铁离子、过氧化氢、羟基自由基等物质含量的变化规律,试验结果发现:①二价铁离子含量在协同反应体系过程开始时有少量的转化,而后二价铁离子的含量几乎保持不变;②协同体系反应开始时,H2O2的含量都在短时间内迅速降低,到反应至60-80min后,反应体系中的H2O2含量几乎消耗完全;③协同体系反应开始时,羟基自由基含量都短时间内迅速增加,后不断减少直至达到少量的平衡,一定程度上随着试剂投加量[H2O2]/[Fe2+]的增加,羟基自由基产生的速率变得更高,同时[H2O2]/[Fe2+]比值过高,则对羟基自由基的产生作用不大。
其他文献
近年来,稻米的质量安全备受关注,水稻由于自身的生长特性导致类金属砷(As)容易在籽粒中积累。前期抽样调查表明,江苏省连云港市灌南县田楼镇小海村稻米中砷含量超标(0.24mg.kg-1)。为此,本研究在灌南县重金属污染修复示范区开展了低砷积累水稻品种筛选试验、水分管理试验和调理剂施用试验,以挑选出适合当地的砷污染稻田修复措施,并提出针对砷污染稻田土壤农作物安全生产技术建议,为我国砷污染水稻产地农作物
“垃圾围城”、“垃圾围村”问题随着我国经济、社会不断发展日益严重,近几年国家加大了推进垃圾分类的工作力度,将部分城乡地区设为垃圾分类试点地区。位于经济发达的江苏省垃圾分类试点地区的泰州市区,垃圾分类工作尚处于起步阶段,为此本文结合泰州市区城乡生活垃圾分类和治理相关的政策法规、规章制度,指导泰州市区城乡生活垃圾全过程分类处理。本文的研究对推动泰州市区城乡居民生活垃圾分类,推进环卫基础设施建设,指导城
环丙沙星(CIP)是人工合成的第三代的氟喹诺酮类抗生素,它的作用在于治疗性传播疾病、尿路感染和皮肤感染。大多数氟喹诺酮类抗生素在人体内不能完全代谢,会作为代谢产物排出体外,随着污水流入污水处理厂,随污水流入环境的抗生素不仅会增强细菌的抗药性还会对人类身体造成危害,例如它可能会降低人类的免疫能力使得人类对疾病的抵抗力越来越低,因此这类抗生素会危机人类和生态。近年来,复合半导体催化剂因能够降解有毒有害
抗生素类药物作为抗菌剂和促生长剂被广泛应用于疾病治疗以及畜禽养殖等领域中。然而,在使用过程中,只有少量抗生素能被人类及动物机体吸收转化,30~90%的抗生素以原型及代谢产物的形式随粪便及尿液排泄进入环境,对生态环境和人体健康构成了潜在危害。目前的抗生素废水处理方法中,吸附和光催化两种处理方法相对来说更加快速有效,因此已经有许多科研人员对这两种方法进行了深入的研究。二氧化钛是光催化剂中性能最佳的一种
学位
本文为了解和掌握广东省雷电这一自然致灾源的气候变化规律和相关参数,利用Arc GIS软件,通过空间叠加、地统计分析等方法对2007-2016年广东省雷电的时空分布进行了深入分析,并结合广东省降水时空分布情况及降水形成的原因,研究降水对雷电产生的影响与两者之间的关系;结合地形、下垫面城市发展情况对广东省的雷电物理环境特征进行系统分析,探索造成广东省雷电时空分布差异性和共性的原因及动力源泉。从广东省环
学位
在钢铁、化工、水泥、冶金、玻璃、垃圾焚烧以及生物质燃烧等诸多行业生产过程中,排放的烟气存在大量悬浮的颗粒物粉尘,还有高温蒸汽、氮氧化物、硫氧化物、VOCs等复杂成分。随着大气污染物排放指标的提高,迫切需要开发工业尾气中的粉尘、NOx、VOCs等的协同治理技术。多孔陶瓷催化材料是近年来发展迅速的一种新材料,能够实现多种污染物协同治理,很大程度上简化工业尾气净化工艺流程、降低运行成本。本文面向工业尾气
学位
我国水资源人均占有量少,南北分布不均匀,同时水体污染比较严重。石化行业作为我国化工行业支柱产业之一,由于技术限制导致水回用率不高,石化行业既是耗水大户也是污水排放大户。提倡废水减排、回用、零排放,既是国家政策要求,也是企业自身可持续发展的关键所在。石化企业生产过程中的废水具有有机物浓度高、含盐量高、成分复杂等特点,通常经过一级处理以及二级处理后废水的出水硬度、含盐量等指标难以达到废水排放和回用的标
学位
咪鲜胺是一种高效、低毒、低残留广谱杀菌剂,可防治和铲除粮食、蔬菜、水果及花卉上的多种病害,其生产过程中排出的废水量大,成分复杂,污染物种类多,且含有较多的原料三氯酚。Fenton氧化具有设备简单、操作方便、反应条件温和且快速、不产生二次污染等特点,对酚类化合物的去除效果尤其好。本文采用Fenton试剂氧化法处理水体中三氯酚,通过考察初始pH值、H2O2投加量、FeSO4·7H2O投加量、反应时间等
学位
含油废水是一种常见的工业废水,在钢铁、机械石油化工等行业的生产生活中会大量产生。含油废水会危害人体健康,严重破坏生态环境,而且含油废水的成分随着各种乳化剂的开发和应用变得越来越复杂,致使其处理难度日益增加。气浮法是一种常见的污水处理方法,其能耗低、污染小。气浮净水技术在水处理、净水和水资源利用的可持续发展等领域发挥了重要的作用。含油废水气浮处理强化技术的研究具有重要理论及实践意义。  本文以模拟含
学位
由于核能的发展,各种放射性污染物已经严重威胁到生态环境安全,特别是日本福岛核泄漏事件造成大量的放射性核素排入海洋,这引起了世界的广泛关注。铀和碘作为核能生产的主要原料,由于其放射性和高毒性,对人体健康和生态环境造成了严重的危害。从放射性废水中有效和选择性地去除铀、碘引起了越来越多的研究兴趣。为实现海水中铀和碘的快速、高容量富集,本研究采用水热合成法,设计并制备了多种以热液碳、超分子有机骨架、铁基金