超声辐射下糖蜜酒精废水的均相催化降解的研究

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1、广西大学硕士学位论文超声辐射下糖蜜酒精废水的均相催化降解的研究姓名：龙锋申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：刘自力20071124超声辐射下糖蜜酒精废水的均相催化降解的研究·摘要糖蜜酒精废水是一种难降解的废水，是广西糖业综合利用中的难题。本研究系统地分析了糖蜜酒精废水的来源和特性，研究了单频声化学、US／H202(声化学即超声波与双氧水氧化)和US／H202和过渡金属离子系统催化氧化等处理糖蜜酒精废水的技术，深化了认识，揭示了一些特征和本质问题。为糖蜜酒精废水的治理提供了新思路和新途径。在单频超声化学实验中，研究了单频超声波催化氧

2、化降解糖蜜酒精废水的效果和降解机理，详细探讨了影响糖蜜酒精废水降解的各种因素。实验结果表明：单独超声降解糖蜜酒精废水时，溶液pH值对降解速率影响显著，低pH值有利于降解；降低糖蜜酒精废水溶液的初始浓度，提高声强都能提高糖蜜酒精废水的降解速率；超声降解糖蜜酒精废水的机理以·OH自由基氧化为主；不同气体饱和时，降解速率的大,J,Jil页序为Ar>02>空气>N2；低温有利于超声降解反应，但从综合考虑出发，本研究反应温度控制在50℃。还研究了US／H202系统催化氧化降解糖蜜酒精废水的效果和降解机理，详细探讨了影晌US／H202氧化工艺降解糖

3、蜜酒精废水的因素。实验结果表明：在200W超声功率下，单独的超声波辐射下反应3．O小时，废水的降解率仅为5．1％；在同等条件下加入过氧化氢氧化(加入量为5．0mL／L)，3．0基金项目：国家自然科学基金资助课题(20466001)，广西大学科学技术研究重点基金资助项目(2004ZD01)，广州市教育局科研项目(62040)小时后废水的降解率达到55．91％，在此基础上进一步加入过渡金属离子，则降解率进一步提高，其中以Fe2+为64．8％、Cu2+为53．26％、Fe3+为48．31％、Ni2+为53．46％，且反应时间大为缩短，在60m

4、in以内基本达到最高降解率。进一步得知US／H202系统中存在US、H202和羟基自由基(·OH)三部分协同作用的降解机理。在超声／H202和亚铁离子体系处理糖蜜酒精废水的降解动力学研究中，发现反应符合表观一级反应，给出动力学方程及有关动力学参数的比较结果。关键词：糖蜜酒精废水，过渡金属离子，Fe2+，超声波，US／H202系统催化氧化，动力学STUDYONDEGRADATIONoFMoLASSESFERMENTATIoNWASTEⅥ，ATERBYHoMOGENEOUSCATALYSISUNDERULTROSONICRADIATION★

5、ABSTRACTInthisdissertation，thesourcesandcharacteristicsofmolassesfermentationwastewaterhadbeenanalysedsystematiclyanddegradationofmolassesfermentationwastewaterunderindividualultrasonic(US)radiationorcombinedUS／I-1202system，andUS／H202／transition·metal．ionsystemhadbeenstu

6、died．Theresoutsshowedthatultrasonicintensty,pHvalueandinitialconcentrationalterednoticeablythereactionratesunderindividualultrasonicradiationwithpreferableoperatingconditionsaslowpH，lowtemperatureandusingabundanceoxygenassaturatinggaseta1．basingthestudyondegrationeffecta

7、ndmechamismandvariousinfluencefactorsofmolassesfermentationwastewaterbyhomogeneouscatalysisduringthesonochemicalexperiments．TheinfluencefactorsincludingconcentrationofH202，molassesfermentationwastewaterandsometransitionmetalionsareinvestigatedduringthesonochemicalexperim

8、entsbyusingUS／H202systeminabenchscale．ItwasfoundthatdegradationrateWasmerely5．1％underindividualultrason