论文题目: 高级氧化技术处理难降解有机废水的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 分析化学
作者: 付冬梅
导师: 梁鑫淼
关键词: 湿式空气氧化,催化湿式空气共氧化,均相催化,氯酚,亚硝酸钠,废水处理
文献来源: 中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 随着工业的不断发展,许多难降解有机污染物存在于水体中,由于它们毒性大,因此很难用生物的方法进行处理。近年来发展起来的高级氧化技术（AOP）是处理难降解有机废水的有效手段。本论文以环境污染水体中常见的苯酚、苯胺和硝基苯为模型污染物,研究了湿式氧化体系中这三种污染物的氧化动力学,考察了结构与活性之间的关系。以此为基础,进一步发展了苯酚和硝基苯在湿式共氧化体系中的（催化）氧化去除,发现苯酚的加入对硝基苯的去除有很大的促进作用,在210℃,反应3小时后,共氧化体系中硝基苯的去除率可以达到35%,而单独硝基苯在260℃,反应3个小时后只有9%的去除。共氧化体系为提高难降解有机污染物的反应效率提供了另外一种可供选择的方式。发展了一个便宜和创新的、从根本上易于工业化的氧化降解多氯酚的工艺过程:即以NaNO2为催化剂,氧气或空气为氧化剂的催化氧化体系。以三氯苯酚为模型污染物,考察了新的催化氧化体系的氧化效果,在150℃、0.5 MPa氧气、100% NaNO2催化剂量、反应8小时后,三氯苯酚的去除率达到99%,同时有96%氯的矿化,COD降低了72%。初步研究了其它氯酚类和二恶英类污染物在体系中的氧化去除,结合NaNO2催化氧化体系和共氧化体系,以三氯苯酚带动2,4,8-三氯代二苯并呋喃的氧化中,2,4,8-三氯代二苯并呋喃达到84%的去除率。推测了新的反应体系可能的反应机理,其中ONOO-被认为是起氧化作用的活性物质。
论文目录:
摘 要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 有机废水的特性及其测定标准
1.2.1 有机污染物的种类
1.2.2 废水的水质指标
1.3 难降解有机污染物的处理方法
1.3.1 生物处理法
1.3.2 物理化学处理法
1.3.3 化学氧化法
1.4 湿式氧化法处理难降解有机废水的研究进展
1.4.1 WAO 技术的特点
1.4.2 WAO 反应机理
1.4.3 WAO 反应动力学
1.4.4 影响WAO 处理效果的主要因素
1.4.5 WAO 中催化剂的研究
1.4.6 湿式氧化法在废水处理中的应用
1.4.7 小结
1.5 本论文的选题思想
参考文献
第二章 湿式氧化法处理苯酚、苯胺和硝基苯废水的研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 材料与试剂
2.2.2 实验仪器
2.2.3 湿式氧化反应系统
2.2.4 反应溶液的配制
2.2.4.1 硝基苯溶液的配制
2.2.4.2 苯酚溶液的配制
2.2.4.3 苯胺溶液的配制
2.2.5 实验操作
2.2.6 分析方法
2.2.7 反应液的分析
2.2.8 标准曲线的绘制
2.3 结果与讨论
2.3.1 空白反应实验
2.3.2 苯酚的湿式氧化
2.3.3 苯酚湿式氧化反应动力学
2.3.4 苯胺的氧化
2.3.5 苯胺湿式氧化反应动力学
2.3.6 硝基苯的湿式氧化
2.3.7 结构与反应活性的关系
2.4 结论
参考文献
第三章 湿式共氧化法处理苯酚和硝基苯废水的研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 材料与试剂
3.2.2 实验仪器
3.2.3 反应溶液的配制
3.2.3.1 苯酚母液的配制
3.2.3.2 苯酚和硝基苯混合溶液的配制
3.2.3.3 均相催化剂的配制
3.2.4 实验操作
3.2.5 分析方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 苯酚湿式共氧化硝基苯
3.3.1.1 湿式共氧化体系中苯酚对硝基苯的作用
3.3.1.2 温度对共氧化反应的影响
3.3.1.3 苯酚浓度对共氧化硝基苯的影响
3.3.1.4 湿式共氧化体系中硝基苯对苯酚的影响
3.3.1.5 湿式共氧化体系中苯酚氧化反应动力学
3.3.2 催化湿式共氧化硝基苯的研究
3.3.2.1 Cu~(2+)对湿式共氧化去除硝基苯的作用
3.3.2.2 湿式共氧化体系中均相催化剂的筛选
3.3.2.3 反应温度对催化共氧化体系的影响
3.3.2.4 催化共氧化反应的重复性
3.3.3 连续进样苯酚对共氧化体系的影响
3.3.3.1 苯酚进样模式对硝基苯去除率的影响
3.3.3.2 催化剂的影响
3.4 小结
参考文献
第四章 氯酚类有机污染物的氧化降解
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 材料与试剂
4.2.2 实验仪器
4.2.3 反应溶液的配制
4.2.3.1 TCP 溶液的配制
4.2.3.2 NaNO_2溶液的配制
4.2.4 实验操作
4.3 分析方法的建立
4.3.1 HPLC 分析
4.3.1.1 HPLC 分析方法的建立
4.3.1.2 HPLC 校准曲线
4.3.2 离子色谱（IC）分析
4.3.2.1 IC 分析方法的建立
4.3.2.2 IC 校准曲线
4.3.3 GC-MS 分析
4.3.4 降解产物中二噁英的分析
4.3.4.1 样品的预处理
4.3.4.2 HRGC/HRMS 分析
4.4 结果与讨论
4.4.1 TCP空白反应
4.4.2 温度对TCP 催化氧化反应的影响
4.4.3 催化剂的量对TCP 催化氧化反应的影响
4.4.4 反应时间对TCP 催化氧化反应的影响
4.4.5 反应压力对TCP 催化氧化反应的影响
4.4.6 反应气体的种类对TCP 催化氧化反应的影响
4.4.7 NaNO_2催化氧化 TCP 放大反应
4.4.8 反应产物的鉴定
4.4.9 可能的反应机理
4.4.10 其它氯酚类污染物及二噁英的氧化降解初探
4.5 小结
参考文献
作者简介及发表文章
致谢
发布时间: 2007-03-13
参考文献
- [1].不锈钢基不溶性催化电极的制备及其对难降解有机废水的电催化降解作用[D]. 宋曰海.北京化工大学2007
- [2].微生物电化学系统生物阴极的构建及其在难降解有机废水处理中的应用[D]. 刘鼎.浙江大学2014
- [3].工业难降解有机污染物的电化学氧化处理方法研究[D]. 魏琳.武汉大学2011