本文關(guān)鍵詞：高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同催化劑降解廢水中苯酚的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高壓脈沖氣液兩相放電處理有機(jī)廢水是一種新型高效的水處理技術(shù),因其生成的自由基和活性物質(zhì)選擇性低而被廣泛研究應(yīng)用于各種有機(jī)廢水的降解。為了充分利用放電釋放的紫外光,實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中有毒有機(jī)物的高效降解,實(shí)驗(yàn)采用光催化劑與高壓脈沖放電相結(jié)合形成了氣液兩相放電-光催化的降解體系。論文以模擬苯酚廢水為研究對(duì)象,分別從反應(yīng)器結(jié)構(gòu)影響、放電參數(shù)影響、催化劑影響、中間產(chǎn)物分析、降解機(jī)理等方面對(duì)高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同催化劑水處理技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究。主要結(jié)論如下:(1)在高壓脈沖氣液兩相放電降解苯酚過(guò)程中,電氣參數(shù)及反應(yīng)器工藝參數(shù)對(duì)苯酚降解率有較大影響。隨著脈沖電壓的升高,苯酚的降解率逐漸增大,當(dāng)電壓達(dá)到一定值后,降解率將趨于一個(gè)穩(wěn)定值;隨著電極間距、針-液間距、脈沖頻率、曝氣量的增大,苯酚降解率增大,但當(dāng)各因素分別達(dá)到一定值繼續(xù)增大時(shí),苯酚降解率反而降低。(2)高壓脈沖氣液兩相放電降解苯酚,在電極間距10mm、針-液間距7.5mm、脈沖電壓26kV、脈沖頻率70Hz、曝氣量1.5L/min的最佳條件下,處理100mL濃度為100mg/L的苯酚廢水,放電60min時(shí)的降解率為64.63%,放電140min時(shí)達(dá)到85.02%。降解過(guò)程中四種中間產(chǎn)物濃度總趨勢(shì)是先增大后減小,最后濃度都趨于零。其中對(duì)苯醌濃度最大,間苯二酚濃度最低并且出現(xiàn)在兩個(gè)時(shí)間段內(nèi),鄰苯二酚最先消失。(3)高壓脈沖氣液兩相放電分別協(xié)同TiO_2和Fe-TiO_2降解苯酚實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,苯酚降解率隨催化劑的焙燒溫度、投加量的增加先增大后減小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與電鏡掃描測(cè)試結(jié)果一致:TiO_2和Fe-TiO_2的最佳焙燒溫度分別為500℃、450℃,最佳投加量分別為1.0g/L、0.5g/L。(4)與高壓脈沖氣液兩相放電降解苯酚相比,脈沖放電協(xié)同TiO_2催化劑時(shí),中間產(chǎn)物峰值濃度有所增大,但之后濃度下降速率加快,溶液TOC更低,礦化率有所提高;脈沖放電協(xié)同F(xiàn)e-TiO_2催化劑降解苯酚效果較好,放電140min時(shí)降解率為98.75%,中間產(chǎn)物峰值濃度明顯下降,其中間苯二酚完全消失。溶液TOC下降速率加快,礦化率得到進(jìn)一步提升。(5)研究還結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了高壓脈沖氣液兩相放電活性物質(zhì)的生成機(jī)理及脈沖放電協(xié)同催化劑降解苯酚的機(jī)理。分析得出,在降解過(guò)程中部分苯酚直接被礦化為CO2和水,部分苯酚先被降解為中間產(chǎn)物,隨著放電時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸被礦化。研究苯酚降解的機(jī)理將為放電等離子體協(xié)同催化劑降解廢水中的有機(jī)物提供一定的參考。
【關(guān)鍵詞】：脈沖放電 催化劑 中間產(chǎn)物 降解機(jī)理 苯酚廢水
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X703;O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題背景10-12
• 1.2 研究對(duì)象及研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 含酚廢水的來(lái)源12
• 1.2.2 含酚廢水的危害12
• 1.2.3 含酚廢水的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 低溫等離子體概述及原理13-15
• 1.3.1 低溫等離子體概念13-14
• 1.3.2 低溫等離子體的產(chǎn)生14-15
• 1.3.3 高壓脈沖氣液兩相放電低溫等離子體技術(shù)原理15
• 1.4 高壓脈沖放電等離子體技術(shù)處理廢水的研究現(xiàn)狀15-17
• 1.5 論文的選題17
• 1.6 研究?jī)?nèi)容及思路17-19
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料、裝置及測(cè)試方法19-25
• 2.1 藥品與實(shí)驗(yàn)設(shè)備19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)裝置20-21
• 2.3 測(cè)試方法21-25
• 2.3.1 苯酚濃度測(cè)定及降解率計(jì)算21-22
• 2.3.2 中間產(chǎn)物濃度測(cè)定22-24
• 2.3.3 TOC濃度測(cè)定及礦化率計(jì)算24-25
• 第三章 高壓脈沖氣液兩相放電降解水中苯酚的研究25-41
• 3.1 引言25
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方法25-26
• 3.3 高壓脈沖氣液兩相放電條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究26-33
• 3.3.1 電極間距對(duì)苯酚降解率的影響26-27
• 3.3.2 針-液間距對(duì)苯酚降解率的影響27-29
• 3.3.3 脈沖電壓對(duì)苯酚降解率的影響29-30
• 3.3.4 脈沖頻率對(duì)苯酚降解率的影響30-31
• 3.3.5 曝氣量對(duì)苯酚降解率的影響31-33
• 3.4 高壓脈沖氣液兩相放電降解苯酚結(jié)果及分析33-36
• 3.4.1 高壓脈沖氣液兩相放電降解苯酚及產(chǎn)物分析33-35
• 3.4.2 高壓脈沖氣液兩相放電降解苯酚過(guò)程的TOC及礦化率35-36
• 3.5 高壓脈沖氣液兩相放電活性物質(zhì)生成機(jī)理探討36-38
• 3.5.1 羥基自由基的生成36
• 3.5.2 臭氧的生成36-37
• 3.5.3 過(guò)氧化氫的生成37-38
• 3.6 高壓脈沖氣液兩相放電降解水中苯酚機(jī)理探討38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-41
• 第四章 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同催化劑降解水中苯酚的研究41-59
• 4.1 引言41-42
• 4.2 催化劑的制備與表征42-46
• 4.2.1 TiO_2催化劑的制備42
• 4.2.2 Fe-TiO_2催化劑的制備42
• 4.2.3 掃描電鏡分析42-46
• 4.3 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同TiO_2降解苯酚46-52
• 4.3.1 TiO_2焙燒溫度對(duì)苯酚降解率的影響46-47
• 4.3.2 TiO_2投加量對(duì)苯酚降解率的影響47-49
• 4.3.3 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同TiO_2降解苯酚及中間產(chǎn)物分析49-51
• 4.3.4 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同TiO_2降解苯酚過(guò)程TOC變化規(guī)律及礦化率51-52
• 4.4 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同F(xiàn)e-TiO_2降解苯酚52-57
• 4.4.1 Fe-TiO_2焙燒溫度對(duì)苯酚降解率的影響52-53
• 4.4.2 Fe-TiO_2投加量對(duì)苯酚降解率的影響53-54
• 4.4.3 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同F(xiàn)e-TiO_2降解苯酚結(jié)果及分析54-56
• 4.4.4 高壓脈沖氣液兩相放電協(xié)同F(xiàn)e-TiO_2降解苯酚過(guò)程的TOC及礦化率56-57
• 4.5 催化劑對(duì)高壓脈沖氣液兩相放電活性物質(zhì)生成的影響57-58
• 4.5.1 TiO_2對(duì)·OH生成的影響57
• 4.5.2 Fe-TiO_2對(duì)·OH生成的影響57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)論及展望59-61
• 5.1 結(jié)論59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-66
• 致謝66-67
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果67-68

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