本文關(guān)鍵詞：三維電催化—曝氣生物濾池耦合工藝對(duì)難降解染色劑的去除效果研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),屬難處理的工業(yè)廢水之一。傳統(tǒng)的物理化學(xué)、生物處理工藝已經(jīng)被用來(lái)處理印染廢水,但是由于印染廢水中的染色劑通常具有高色度、難生化性、有毒性的的特點(diǎn),傳統(tǒng)的水處理工藝很難滿足處理的要求。三維電化學(xué)裝置具有傳質(zhì)效率高,電流利用效率高,對(duì)物質(zhì)的去除沒(méi)有選擇性等優(yōu)點(diǎn);生化法能有效的去除水中的有機(jī)物和臭味,降低廢水的色度,而且工藝成熟,運(yùn)行成本低,管理方便且操作簡(jiǎn)易,但是微生物對(duì)有機(jī)物的利用具有選擇性,對(duì)一些大分子有毒性的有機(jī)物不能利用,這些原因限制生化法的使用范圍,所以把電化學(xué)工藝和曝氣生物濾池相結(jié)合,構(gòu)建了一種新型的水處理工藝非常必要。以鋼渣、沸石、成孔劑和活性成分(MnO_2、SnO_2、Fe3O4)為原材料,經(jīng)過(guò)對(duì)塊狀的鋼渣、沸石研磨成粉,通過(guò)特定目數(shù)的篩網(wǎng)篩選粉狀鋼渣、沸石,把各種粉狀原材料烘干,按特定比例混合各種原材料,手動(dòng)成球,高溫焙燒成型等制備出新型的粒子電極。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)負(fù)載MnO_2、SnO_2的粒子電極具有最好的羅丹明B去除率,二氧化錳和二氧化錫的最佳摩爾比為MnO_2:SnO_2=2:1。接下來(lái)探索了電流強(qiáng)度、電壓值、電解質(zhì)濃度、初始PH對(duì)三維電化學(xué)裝置去除羅丹明B的影響,發(fā)現(xiàn)影響羅丹明B去除效果的最關(guān)鍵因素為電流強(qiáng)度和電壓值,隨著電流強(qiáng)度和電壓值的增大,三維電化學(xué)裝置對(duì)羅丹明B的去除效果提高,而電解質(zhì)濃度和初始PH對(duì)去除效果影響較小。同時(shí)采用X射線熒光光譜儀(XRF)對(duì)粒子電極氧化物成分進(jìn)行分析;通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)粒子電極的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察;采用X射線衍射儀(XRD)對(duì)粒子電極的晶體成分進(jìn)行了分析。兩組曝氣生物濾池的啟動(dòng)采用接種掛膜方式,連續(xù)運(yùn)行18天后,電生物耦合曝氣生物濾池的CODcr、氨氮、羅丹明B去除率穩(wěn)定在87%、80%、83%左右,普通曝氣生物濾池的CODcr、氨氮、羅丹明B去除率穩(wěn)定在65%、80%、30%左右,兩組曝氣生物濾池填料上的生物膜基本成熟。在兩組反應(yīng)裝置連續(xù)運(yùn)行階段,研究了電流強(qiáng)度、水力停留時(shí)間、主電極面積對(duì)出水CODcr、氨氮、羅丹明B濃度的影響,電流強(qiáng)度為0.3A時(shí),反應(yīng)裝置對(duì)CODcr、氨氮、羅丹明B的平均去除率分別為70.9%、81.9%、70.6%;電流強(qiáng)度為0.5A時(shí),CODcr、氨氮、羅丹明B平均去除率分別為78.7%、85.3%、78.2%;電流強(qiáng)度為1.0A時(shí),CODcr、氨氮、羅丹明B的平均去除率分別為88.2%、89.8%、88.4%,隨著電流強(qiáng)度的增加,電生物耦合曝氣生物濾池對(duì)各項(xiàng)指指標(biāo)的去除率都有所提高。水力停留時(shí)間為2.5h時(shí),反應(yīng)裝置對(duì)CODcr、氨氮、羅丹明B平均去除率分別為73.1%、75.6%、72.8%;水力停留時(shí)間為3.5h,CODcr、氨氮、羅丹明B平均去除率分別為78.7%、85.1%、78.1%;水力停留時(shí)間為4.5h,CODcr、氨氮、羅丹明B平均去除率分別為82.4%、91.4%、85.9%,都比相同條件下的普通曝氣生物濾池去除效果要好。當(dāng)電極面積為0.13m2,CODcr、氨氮、羅丹明B平均去除率分別為81.0%、83.7%、79.3%;當(dāng)電極面積為0.08m2,CODcr、氨氮、羅丹明B平均去除率分別為72.6%、82.8%、60.9%,電極面積的增大,CODcr和羅丹明B的去除效果有明顯的提高,氨氮去除效果提高不夠明顯。對(duì)兩組反應(yīng)裝置的時(shí)空特性研究發(fā)現(xiàn)CODcr和羅丹明B的去除集中在曝氣生物濾池的前段,而氨氮的去除在空間上要集中在反應(yīng)裝置的后端。反沖洗后兩組反應(yīng)裝置對(duì)CODcr、氨氮、羅丹明B指標(biāo)去除效果都下降,但是各項(xiàng)指標(biāo)去除效果的恢復(fù)時(shí)間相對(duì)掛膜啟動(dòng)階段短了很多,只有幾個(gè)小時(shí)。這說(shuō)明反沖洗雖然對(duì)填料上的生物膜造成沖刷,但是生物膜增長(zhǎng)速率很快,達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：三維粒子電極 電生物耦合曝氣生物濾池 羅丹明B 模擬印染廢水
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X791
【目錄】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 課題研究背景12-13
• 1.2 三維電催化裝置13-20
• 1.2.1 三維電催化裝置產(chǎn)生13
• 1.2.2 電極材料13-15
• 1.2.3 工藝裝置15-16
• 1.2.4.三維粒子電極的反應(yīng)機(jī)理16-17
• 1.2.5 水處理中的應(yīng)用17-18
• 1.2.6 和其他技術(shù)的聯(lián)用18-20
• 1.3 曝氣生物濾池的研究進(jìn)展20-21
• 1.4 課題研究的目的意義及內(nèi)容21-24
• 1.4.1 研究的目的與意義21
• 1.4.2 研究的內(nèi)容21-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法24-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置和材料24-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置24-26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)用水26-27
• 2.1.3 目標(biāo)染色劑的選取及其特點(diǎn)27-28
• 2.2 常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)及目標(biāo)物質(zhì)的監(jiān)測(cè)方法28-30
• 第三章 三維粒子電極的制備及其對(duì)羅丹明B去除效果的研究30-54
• 3.1 粒子電極的制備30-38
• 3.1.1 材料的選取30-31
• 3.1.2 活性成分的選擇31-32
• 3.1.3 粒子電極的制備32
• 3.1.4 正交試驗(yàn)32-38
• 3.2 三維粒子電極的篩選38-44
• 3.2.1 三維粒子電極的預(yù)處理38
• 3.2.2 不同活性組分的粒子電極對(duì)羅丹明B去除效果對(duì)比38-39
• 3.2.3 摩爾比不同的粒子電極對(duì)羅丹明B去除效果對(duì)比39-41
• 3.2.4 粒子電極的表征41-44
• 3.3 三維電催化裝置對(duì)羅丹明B去除效果的研究44-49
• 3.3.1 電流強(qiáng)度對(duì)催化效率的影響44-45
• 3.3.2 電壓強(qiáng)度對(duì)催化效率的影響45-47
• 3.3.3 不同初始電解質(zhì)濃度對(duì)催化效率的影響47-48
• 3.3.4 電極對(duì)換對(duì)處理效果的影響48-49
• 3.4 紫外光譜掃描49-52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第四章 三維電生物耦合曝氣生物濾池的掛膜啟動(dòng)階段研究54-62
• 4.1 兩種曝氣生物濾池的啟動(dòng)54-61
• 4.1.1 反應(yīng)器的掛膜啟動(dòng)方式選擇54-55
• 4.1.2 活性污泥的接種55
• 4.1.3 曝氣生物濾池的間歇培養(yǎng)55
• 4.1.4 掛膜啟動(dòng)階段氨氮的去除特征55-57
• 4.1.5 掛膜啟動(dòng)階段COD_(cr)的去除特征57-59
• 4.1.6 掛膜啟動(dòng)階段羅丹明B的去除特征59-61
• 4.2 本章小結(jié)61-62
• 第五章 三維電生物耦合曝氣生物濾池對(duì)模擬印染廢水的去除效果研究62-78
• 5.1 不同電流值對(duì)模擬印染廢水去除效果62-68
• 5.1.1 不同電流負(fù)荷下反應(yīng)器對(duì)COD_(Cr)的去除效果研究63-64
• 5.1.2 不同電流負(fù)荷下反應(yīng)器對(duì)氨氮的去除效果研究64-66
• 5.1.3 不同電流負(fù)荷下反應(yīng)器對(duì)羅丹明B的去除效果研究66-68
• 5.2 不同水力停留時(shí)間對(duì)模擬印染廢水去除效果68-73
• 5.2.1 不同水力負(fù)荷下反應(yīng)器對(duì)COD_(Cr)的去除效果研究68-70
• 5.2.2 不同水力負(fù)荷下反應(yīng)器對(duì)羅丹明B的去除效果研究70-72
• 5.2.3 不同水力負(fù)荷下反應(yīng)器對(duì)氨氮的去除效果研究72-73
• 5.3 不同的電極面積對(duì)模擬印染廢水去除效果73-76
• 5.3.1 電極面積對(duì)COD_(cr)的去除效果影響74-75
• 5.3.2 電極面積對(duì)氨氮的去除效果影響75
• 5.3.3 電極面積對(duì)羅丹明B的去除效果影響75-76
• 5.4 本章小結(jié)76-78
• 第六章 曝氣生物濾池的時(shí)空變化特性研究78-88
• 6.1 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段沿程及時(shí)空變化特性79-83
• 6.1.1 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段COD_(cr)的沿程變化情況79-80
• 6.1.2 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段羅丹明B的沿程變化情況80-82
• 6.1.3 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段氨氮的沿程變化情況82-83
• 6.2 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段反沖洗前后變化情況83-86
• 6.2.1 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段反沖洗前后COD_(cr)變化情況84-85
• 6.2.2 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段反沖洗前后羅丹明B變化情況85-86
• 6.2.3 反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行階段反沖洗前后氨氮變化情況86
• 6.3 本章小結(jié)86-88
• 第七章 結(jié)論88-92
• 參考文獻(xiàn)92-102
• 致謝102-104
• 附錄104

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：三維電催化—曝氣生物濾池耦合工藝對(duì)難降解染色劑的去除效果研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：441558