微波无极光催化降解有机污染物过程强化研究.pdf

北京化工大学
硕士学位论文
微波无极光催化降解有机污染物的过程强化研究
姓名:张丹
申请学位级别:硕士
专业:环境科学与工程
指导教师:余江
20100601
,微波无极灯的组合,微波辅助光催化疢微波无极光催化降解有机污染物的过程强化研究摘要氐阊芯苛宋藜趵胱佣晕⒉ㄎ藜ǖ乒獯呋痰挠跋欤约光催化是一种最具潜力的有机污染物降解技术,在科研及应用方面一直得到广泛关注。但是由于工业废水一般色度较大,成分复杂,导致光穿透能力弱,且溶液传质效率差,使光催化在污水处理实际应用时受到限制。针对以上问题,为了解决光催化反应中,光穿透和溶液传质效率低的问题,本论文开展了以下几个方面的工作:狙芯拷杓畛浯驳母拍睿郧蛐挝⒉ㄎ藜ǖ莆!暗愎庠填充在反应器中构建“体光源’’组成新型“体相光催化反应器”以强化废水体系中的光催化降解反应过程。笛橐约谆饶D夥纤逑担芯苛思谆瘸跏寂ǘ龋琓化剂量,以及微波功率对甲基橙降解效果的影响。并对比了单独微波辐射三种工艺条件下甲基橙的降解效果。本实验以甃募谆茸魑Q究对象,在微波功率、催化剂量..奶跫拢谆降解率可以达到%。基橙作为研究对象。发现。和一均会不同程度的降低甲基橙的降解率,但是加入.‘,或加入...的螅能够提高甲基橙的降解率。但是,当加入阴离子浓度过大臼笛檠∮.保藜ǖ凭荒苷7⒐狻Mü缀椭势锥约谆冉到獾中间产物进行了分析,推测了甲基橙无极光催化降解的可能途径。
≡袂嗝顾胤纤,确优┮┓纤魑J导史纤芯慷韵蟆在制药废水处理中,探索利用微波致热及无极灯发热效应对废水中易挥发性溶媒的热提作用。结果显示,既可以利用微波无极光催化过程中产生的热量对溶媒进行回收,又可以去除关键词:微波,无极光催化,有机污染物,溶媒回收,过程强化北京化工大学硕士学位论文Ⅱ
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篗,琌,摘要
日期:一谒坷萸鹣胒日狴墨丕塞珏日期:坐丝:兰保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在上年解密后适用垒箧拉北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本授权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。日期:导师签名:
第一章绪论引言光催化概述随着人类的发展,环境问题越来越严重,已经严重影响了人类的正常生存。自上世纪年代以来,随着工业和城市的迅速发展,水污染日益加重,尤其是有毒、有害而一般工业废水水质复杂多变、结构稳定、难降解、生物抑制性强,这样的废水,采能耗低,操作简便,反应条件温和,在常温常压下就能使高分子有毒有机化合物如氯仿、多氯联苯、有机磷化合物和多环芳烃等完全分解为无毒小分子无机化合物,达到除去。这种方法对有机污染废水有很强的处理能力。大量研究表明,光催化法可以降多种物质可以被光催化氧化降解,因此光催化法被认为是二十一世纪最具发光催化氧化法在环境污染治理中的应用研究,尤以半导体鏣光催化的研转化和利用以及催化光解水制氢为目的的研究是光催化应用研究领域的热点。催化剂以及光源的限制,这种技术在工业应用方面还不成熟,难以放大应用,这也是根据定义,半导体粒子含有能带结构,它分为导带和价带,它们之间由禁带分开。在紫外光照射下,受激发的半导体价带电子越迁到导带,产生电子和空穴。光激发产的有机工业废水处理成为现在的研究重点。目前,常用的水处理技术有非破坏性的物理吸附、混凝法等,能够使污染物从液相转移到固相,虽然有一定的处理效果,但由于再生费用昂贵等因素,难以广泛推广。用传统的生化法混合、集约处理,不仅效果差,且容易造成特征污染物的生态迁移和富集。近年来许多文献报道,利用半导体光催化作用能够有效地降解和消除有害污染物,并使之矿化,引起了各国环境科学工作者的密切关注。光催化氧化与其它高级氧化技术相比,不需加温加压,对设备及操作条件要求低,完全无机化的目的。许多难降解或用其他方法难以去除的物质可以利用这种方法有效解染料、农药、表面活性剂、氯代物、氟利昂等多种污染物质,到目前为止,已经有展潜力的污染物