低温等离子体处理印染废水的效能及机理研究
发布时间：2024-02-28 00:02
低温等离子体技术作为一种新型高级氧化技术,集臭氧氧化、微波辐射、紫外辐射及热解等效应于一体,具有处理效果好、无选择性、无需添加化学药剂且可以在常温常压下实现操作等优势,受到研究者的广泛关注及青睐,因而在近几十年得到了长足的发展。然而目前在低温等离子体水处理领域,其传质问题所导致的能量利用率低、能耗高是该技术的应用瓶颈。本文通过优化低温等离子体系统操作条件,分别从催化剂强化及不同气氛调节提高传质效率,从而提高低温等离子体技术降解印染废水的效能,并探讨了放电+生化组合工艺处理实际印染废水的效果,得出以下主要结论:(1)为了探讨低温等离子体技术对印染废水降解的可行性,首先研究了介质阻挡放电体系对活性艳蓝(RB-19)模拟印染废水的降解效果。主要探索了放电体系的电压、功率、活性艳蓝溶液的初始浓度、初始p H值等实验参数对介质阻挡放电降解活性艳蓝的影响,并分析检测了模拟印染废水降解后,溶液的色度、pH值、COD、TOC和紫外-可见光谱扫描等变化情况。研究结果表明:当放电电压与功率增大时,废水的降解效率提升,放电电压、功率与降解效果正相关,但并不成正比例;本实验中选取放电电压65 kV和放电功率6...
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 印染废水简介
1.3 印染废水处理技术概述
1.3.1 生物法
1.3.2 物化法
1.3.3 高级氧化法
1.4 低温等离子体水处理技术简介
1.4.1 等离子体概述
1.4.2 低温等离子体放电过程中的物理化学现象
1.4.3 低温等离子体水处理技术基本原理
1.4.4 低温等离子水处理技术放电方式
1.4.5 低温等离子体水处理技术研究概况
1.5 目前存在的主要问题
1.6 课题主要研究内容及技术路线
1.6.1 主要研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 实验材料及研究方法
2.1 实验药品及仪器设备
2.2 实验装置
2.2.1 介质阻挡放电反应器
2.2.2 针板放电反应器
2.3 实验方法
2.3.1 介质阻挡放电反应装置操作方法
2.3.2 针板放电反应装置操作方法
2.3.3 光催化氧化操作方法
2.3.4 生物实验操作方法
2.4 分析方法
2.4.1 活性艳蓝浓度的测定
2.4.2 过氧化氢浓度的测定
2.4.3 液相臭氧浓度的测定
2.4.4 气相臭氧浓度的测定
2.4.5 阴离子浓度的测定
2.4.6 傅里叶红外光谱的测定
2.4.7 输出功率及能效的测定
2.4.8 等离子体发射光谱测定
2.4.9 催化剂表征
2.4.10 活性艳蓝降解中间产物的检测
2.4.11 其它指标的测定
第三章 介质阻挡放电降解活性艳蓝的研究
3.1 引言
3.2 单因素影响研究
3.2.1 放电电压对活性艳蓝降解的影响
3.2.2 放电功率对活性艳蓝降解的影响
3.2.3 溶液初始浓度对活性艳蓝降解的影响
3.2.4 溶液初始pH值对活性艳蓝降解的影响
3.3 多因素影响研究
3.3.1 实验设计及模型建立
3.3.2 模型分析
3.3.3 响应面三维图与等高图分析
3.4 活性艳蓝降解效果及机理分析
3.4.1 活性艳蓝降解效果分析
3.4.2 活性艳蓝降解机理分析
3.5 本章小结
第四章 铁掺杂二氧化钛强化放电降解活性艳蓝的研究
4.1 引言
4.2 铁掺杂二氧化钛的制备及优选
4.2.1 溶胶-凝胶法制备铁掺杂二氧化钛
4.2.2 催化剂样品强化放电体系中活性艳蓝降解效果对比
4.2.3 制备条件对催化剂样品晶型及形貌影响
4.2.4 最优催化剂表征
4.3 铁掺杂二氧化钛强化放电体系降解活性艳蓝的研究
4.3.1 铁掺杂二氧化钛强化放电效果验证
4.3.2 反应条件对活性艳蓝降解效果影响的研究
4.3.3 催化联合放电体系降解活性艳蓝的机理
4.4 本章小结
第五章 不同气氛放电降解活性艳蓝的研究
5.1 引言
5.2 不同气氛中放电参数及活性艳蓝降解的研究
5.2.1 不同气氛中放电参数的研究
5.2.2 不同放电气氛中臭氧的产量
5.2.3 不同放电气氛中活性艳蓝降解效果及机理
5.3 臭氧-染料反应理论模型
5.3.1 模型理论基础
5.3.2 模型示意图
5.3.3 扩散系数Dc的确定
5.3.4 臭氧-染料反应模拟
5.4 本章小结
第六章 生物法联合放电处理实际印染废水的研究
6.1 引言
6.2 实验材料
6.2.1 实际印染废水及活性污泥来源
6.2.2 实际印染废水及活性污泥性质
6.3 实验结果与分析
6.3.1 介质阻挡放电对实际印染废水的处理效果
6.3.2 生物法对实际印染废水的处理效果
6.3.3 联合工艺对实际印染废水的处理效果
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 主要创新点
7.3 展望
参考文献
作者简介
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3913168
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 印染废水简介
1.3 印染废水处理技术概述
1.3.1 生物法
1.3.2 物化法
1.3.3 高级氧化法
1.4 低温等离子体水处理技术简介
1.4.1 等离子体概述
1.4.2 低温等离子体放电过程中的物理化学现象
1.4.3 低温等离子体水处理技术基本原理
1.4.4 低温等离子水处理技术放电方式
1.4.5 低温等离子体水处理技术研究概况
1.5 目前存在的主要问题
1.6 课题主要研究内容及技术路线
1.6.1 主要研究内容
1.6.2 技术路线
第二章 实验材料及研究方法
2.1 实验药品及仪器设备
2.2 实验装置
2.2.1 介质阻挡放电反应器
2.2.2 针板放电反应器
2.3 实验方法
2.3.1 介质阻挡放电反应装置操作方法
2.3.2 针板放电反应装置操作方法
2.3.3 光催化氧化操作方法
2.3.4 生物实验操作方法
2.4 分析方法
2.4.1 活性艳蓝浓度的测定
2.4.2 过氧化氢浓度的测定
2.4.3 液相臭氧浓度的测定
2.4.4 气相臭氧浓度的测定
2.4.5 阴离子浓度的测定
2.4.6 傅里叶红外光谱的测定
2.4.7 输出功率及能效的测定
2.4.8 等离子体发射光谱测定
2.4.9 催化剂表征
2.4.10 活性艳蓝降解中间产物的检测
2.4.11 其它指标的测定
第三章 介质阻挡放电降解活性艳蓝的研究
3.1 引言
3.2 单因素影响研究
3.2.1 放电电压对活性艳蓝降解的影响
3.2.2 放电功率对活性艳蓝降解的影响
3.2.3 溶液初始浓度对活性艳蓝降解的影响
3.2.4 溶液初始pH值对活性艳蓝降解的影响
3.3 多因素影响研究
3.3.1 实验设计及模型建立
3.3.2 模型分析
3.3.3 响应面三维图与等高图分析
3.4 活性艳蓝降解效果及机理分析
3.4.1 活性艳蓝降解效果分析
3.4.2 活性艳蓝降解机理分析
3.5 本章小结
第四章 铁掺杂二氧化钛强化放电降解活性艳蓝的研究
4.1 引言
4.2 铁掺杂二氧化钛的制备及优选
4.2.1 溶胶-凝胶法制备铁掺杂二氧化钛
4.2.2 催化剂样品强化放电体系中活性艳蓝降解效果对比
4.2.3 制备条件对催化剂样品晶型及形貌影响
4.2.4 最优催化剂表征
4.3 铁掺杂二氧化钛强化放电体系降解活性艳蓝的研究
4.3.1 铁掺杂二氧化钛强化放电效果验证
4.3.2 反应条件对活性艳蓝降解效果影响的研究
4.3.3 催化联合放电体系降解活性艳蓝的机理
4.4 本章小结
第五章 不同气氛放电降解活性艳蓝的研究
5.1 引言
5.2 不同气氛中放电参数及活性艳蓝降解的研究
5.2.1 不同气氛中放电参数的研究
5.2.2 不同放电气氛中臭氧的产量
5.2.3 不同放电气氛中活性艳蓝降解效果及机理
5.3 臭氧-染料反应理论模型
5.3.1 模型理论基础
5.3.2 模型示意图
5.3.3 扩散系数Dc的确定
5.3.4 臭氧-染料反应模拟
5.4 本章小结
第六章 生物法联合放电处理实际印染废水的研究
6.1 引言
6.2 实验材料
6.2.1 实际印染废水及活性污泥来源
6.2.2 实际印染废水及活性污泥性质
6.3 实验结果与分析
6.3.1 介质阻挡放电对实际印染废水的处理效果
6.3.2 生物法对实际印染废水的处理效果
6.3.3 联合工艺对实际印染废水的处理效果
6.4 本章小结
第七章 结论与展望
7.1 结论
7.2 主要创新点
7.3 展望
参考文献
作者简介
攻读博士学位期间的研究成果
致谢
本文编号：3913168
本文链接：https://www.wllwen.com/shengtaihuanjingbaohulunwen/3913168.html