基于催化高压脉冲放电降解苯酚的实验研究

《基于催化高压脉冲放电降解苯酚的实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、围内图书分类号：TU991．2困际图书分类号：628．1工学硕士学位论文’产j§8998催化高压脉冲放电降解苯酚的实验研究硕士研究生：导师：副导师：申请学位：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：史富丽李圭白教授马军教授’工学硕士市政工程市政环境工程学院2005年9月哈尔滨工业大学哈尔滨T业大学T学硕士学位论文摘要高压脉冲放电水处理工艺是一种新型的高级氧化工艺，工作原理是在高压放电过程中，通过高能电子对水分子的激发、电离和离解作用，产生羟基自由基、氧原子自由基、过氧化氢以及过氧化氢自由基等活性粒子，对溶液中的有

2、机物进行氧化，其最终氧化产物为CO：、H202和无机盐，同时还可以有效的杀灭细菌和微生物。高压脉冲放电具有处理范围，1‘、氧化彻底、无二次污染等特点，但是也存在效率不高的问题。如何提高处理效率是该技术是否能够r“泛应用的关键。本课题以苯酚为目标污染物，采用向高压脉冲放电反应器中投加化学物质的方式来强化其降解苯酚的效果，考察了不同物质及其投量对苯酚处理效果的影响。以此寻求高效、方便的催化剂，使得高压脉冲放电反应器的水处理效率大大提高。实验采用针．板电极对，反应器有效容积为1．38L，加在电极两端的电压为30kV，水溶液p

3、H值为6．4，苯酚浓度为10mg-L一，处理时间为90min。所采用的催化剂包括：Fe”、Fe”、过氧化氢、粉末活性炭、Mn”、新生态Mn02和纳米级Ti02。通过对比实验发现：向反应器中投加Fe”可以显著提高高压脉冲放电反应器对苯酚的降解效果。Fe”投量为0．05mmol·L。1时催化效果最好，与单独高压脉冲放电进行比较，可以使苯酚的去除率由15．45％提高到94．94％，去除率提高了5．25倍；其次是Fe”，投量在O．06lmmol·L。1时，苯酚的去除率提高到61．23％，去除率提高了3倍。这主要足因为Fe”和F

4、e”诱发放电过程中产生的H202发生芬顿和类芬顿反应生成OH·。另外，由于放电过程中紫外光解的作用投加0．1mmol·L。1过氧化氢，可以使苯酚的去除率提高到31．93％，提高了1倍；粉末活性炭的良好吸附性能也使它具有一定的催化作用，投量为5mg-L。1时可使苯酚的去除率提高到35．02％，去除率提高了1-3倍。而Mn”、新生态Mn02和纳米级Ti02都没有明显的催化作用。在不同的催化荆条件下，固定催化剂的投加量，变化苯酚的浓度，还得到随着苯酚溶液浓度的增加，其去除率逐渐降低的结论。由于Fe”的催化效果最好，调节不同的

5、pH值得到：当溶液的pH值为3左右时，苯酚的去除效果最好，大约处理60min就可达到90％以上。pH值在3～6，苯酚的去除率均可达到80％以上。本课题得到的实验数据和结论为高压脉冲放电反应器的实际应用奠定了基础。哈尔滨工业大学工学硕仁学位论文关键词催化氧化；高压脉冲放电；芬顿反应；苯酚；羟基自由基堕垒堡三些奎耋三耋竺±耋竺耋三AbstractPulsedhighvoltagedischarge(PHVD)processisanewtypeofadvancedoxidationprocesses．Themainmecha

6、nismofthePHVDprocessistheproductionofhighoxidativeparticlessuchasthehydroxylradicals，atomoxygenradicals，hydrogenperoxide，andhydrogenperoxideradicals，whichareproducedinexcitation，ionization，anddissociationprocessofwatermolecules．Theactivespeciescanreactwithorgani

7、cpollutants，andthefinalproductsareC02、H202andinorganicsalts．AndtheyalsoplayanimportantroleinsterilizationofmicroorganismsbyPHVD．Thoughpulsedhighvoltagedischargeprocesshastheadvantagesofgoodadaptability、thoroughoxidationandnosecondarypollution，itisnotefficient．Ph

8、enolischosenasthemodelpollutant，differentcatalysts，suchasFe”、Fe”、H202、PAC、Mn2+、newlyformedMn02andnano-sizepowderofTi02，withvariousconcentrationsareinvestigatedforthee