高压电晕放电处理染料废水的研究

论文摘要

利用高压电晕放电产生大量的·OH自由基和臭氧,通过活泼的·OH和臭氧与染料反应,破坏染料的发色体系,打开芳香环,生成分子量较小且无色的有机酸、醛等,甚至最终降解成为CO2和H2O,达到脱色和降解染料的目的。以酸性大红GR和活性艳红K-2DP染料废水为目标污染物,考察了色度去除率和COD之间的关系,研究了放电电压、污染物初始浓度、溶液pH等因素对电晕放电降解酸性大红GR和活性艳红K-2DP染料废水效果的影响。电晕放电对不同初始浓度酸性大红GR和活性艳红K-2DP染料的去除过程遵循一级动力学方程。利用电晕放电预处理实际染料废水。实验结果表明,在电晕电压29kV,经过90min的预处理之后色度、浊度和COD的去除率分别为92.5%、83.3%、52.6%,基本达到预处理的要求,因此高压电晕放电方法可以与传统的生化法或混凝法处理相结合,作为染料废水的预处理手段。电晕放电对焦化废水中的难降解有机物吲哚和吡啶具有较强的降解能力,是焦化废水处理的新方法,对焦化废水的处理具有参考价值。研究表明,电晕放电产生的·OH能无选择性的氧化有机污染物,处理效率高,不存在二次污染问题,电晕放电技术具有良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 染料废水来源、生产工艺及特点
• 1.1.1 染料废水来源
• 1.1.2 染料废水的生产工艺及特点
• 1.2 染料废水处理方法
• 1.2.1 物理化学法
• 1.2.2 氧化法
• 1.2.3 生物法
• 1.3 电晕放电法简介
• 1.3.1 电晕放电技术处理染料废水
• 1.3.2 电晕放电原理
• 1.3.3 电晕放电反应器类型及设计
• 1.3.4 电晕放电法在水处理中的应用
• 1.4 羟基自由基对有机物的氧化反应途径
• 1.5 臭氧氧化技术
• 1.5.1 臭氧性质
• 1.5.2 臭氧的氧化机理
• 1.5.3 臭氧反应主要影响因素
• 1.6 研究内容及现状
• 1.6.1 本课题研究背景及技术支持
• 1.6.2 国内外印染废水处理技术发展现状
• 1.6.3 本课题的研究内容及对象
• 1.6.4 本课题实验研究方法及思路
• 1.6.5 本课题选题意义
• 1.6.6 本课题研究预期效果
• 第二章 实验准备及样品参数的测定
• 2.1 实验仪器及试剂
• 2.1.1 实验仪器
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验装置与流程
• 2.2 分析方法
• 2.2.1 COD 的测定
• 2.2.2 模拟染料最大吸收波长的确定
• 2.2.3 模拟染料标准曲线的绘制
• 2.2.4 色度去除率的测定
• 2.2.5 处理效果的评价的指标
• 第三章 高压电晕降解酸性大红GR 染料废水实验研究
• 3.1 电晕放电对酸性大红GR 的色度和COD 的去除
• 3.2 酸性大红色度去除率和COD 去除率的关系
• 3.3 电晕电压对酸性大红GR 降解的影响
• 3.4 pH 值对酸性大红GR 降解的影响
• 3.5 反应时间对酸性大红GR 降解率的影响
• 3.6 处理前后酸性大红GR 的紫外－可见吸收光谱的分析
• 3.7 初始质量浓度对降解率的影响
• 3.8 不同初始浓度电晕放电降解酸性大红GR 动力学
• 3.9 本章小结
• 第四章 高压电晕降解活性艳红染料K-2DP 废水实验研究
• 4.1 电晕放电对活性艳红染料K-2DP 的色度和COD 的去除
• 4.2 色度去除率和COD 去除率的关系
• 4.3 电晕电压对活性艳红染料K-2DP 降解的影响
• 4.4 pH 值对活性艳红染料K-2DP 降解的影响
• 4.5 反应时间对活性艳红染料K-2DP 降解率的影响
• 4.6 处理前后活性艳红K-2DP 的紫外－可见吸收光谱的分析
• 4.7 活性艳红K-2DP 初始质量浓度对降解率的影响
• 4.8 不同初始浓度电晕放电降解活性艳红K-2DP 动力学
• 4.9 电晕放电对活性艳红K-2DP 溶液pH 值的影响
• 4.10 本章小结
• 第五章 高压电晕对实际染料废水及其他废水处理研究
• 5.1 电晕放电对实际染料废水的预处理研究
• 5.1.1 实验装置与流程
• 5.1.2 电晕放电对实际废水的预处理
• 5.2 电晕放电对模拟焦化废水的降解
• 5.2.1 标准曲线的绘制
• 5.2.2 电晕放电对吲哚的降解
• 5.2.3 电晕放电对吡啶的降解
• 5.3 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 研究生期间发表论文