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医疗废物蒸汽灭菌装置尾气分析及光催化降解的研究

作　者: 郭焕祖
导　师: 王富民
学　校: 天津大学
专　业: 化学工程
关键词: 医疗废物高温蒸汽灭菌装置 VOCs 光催化降解苯甲苯
分类号: X799.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

为减少医疗废物处置过程中持久性有机污染物POPS(Persistent Organic Pollutants)的产生和排放,全国大力推广医疗废物高温蒸汽灭菌装置,从目前国内同类设备运行情况来看,其挥发性有机物(VOCs)和恶臭排放是制约非焚烧设施满足最佳可行技术和最佳环境实践要求的主要障碍之一。本文首先对国内大中小不同城市的医疗废物的组成,理化性质进行整理分析。鉴于高温蒸汽处理过程中的情况,在杀菌过程不同阶段,对杀菌室内的冷凝水中的VOCs进行取样分析,用气液平衡原理测算出尾气中VOCs的具体种类和含量。检测发现,尾气中含有微量的苯系物,卤代烃,萘,二甲基二硫,乙酸乙酯等物质。通过对医疗废物的理化特性,运输,处理过程的分析,VOCs产生的原因是有两个,一是医疗废物储存运输过程中微生物生长代谢产生,二是医疗废物在脉动真空阶段高温蒸汽吹扫产生。本文对尾气中的典型物质苯和甲苯进行了光降解的研究。为增强P25在铝板上的附着力,向P25悬浊液中加入聚乙烯醇溶液和硅溶胶,这样一定程度上增强了TiO2的附着力,但也造成了P25活性的降低。测定了苯和甲苯不同初始浓度,不同反应面积,不同光源的降解曲线,发现随着初始浓度的增加,降解率下降,催化面积增大,降解率提高,在253.7nm波长下的降解效果好于365nm时。对苯和甲苯同时降解时,发现二者反应时存在竞争。催化剂在使用过程中存在失活现象,同时研究了催化剂再生后的活性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章文献综述  8-24
  1.1 背景  8-9
  1.2 医疗废物概述  9-13
    1.2.1 医疗废物的定义和分类  9-10
    1.2.2 医疗废物成分组成和理化特性  10-13
  1.3 高温蒸汽处理装置概述  13-17
    1.3.1 高温蒸汽处理装置的特点  13-14
    1.3.2 高温蒸汽处理装置工艺流程  14-15
    1.3.3 高温蒸汽灭菌过程工艺参数  15-16
    1.3.4 高温杀菌处理过程的废气的处理与排放  16-17
  1.4 VOCs控制技术概述  17-19
    1.4.1 VOCs定义和危害  17
    1.4.2 VOCs处理技术  17-19
  1.5 光催化技术研究进展  19-23
    1.5.1 光催化原理  19-20
    1.5.2 TiO_2的晶型结构  20-21
    1.5.3 光催化技术的优点和不足  21-22
    1.5.4 光催化剂的失活与再生  22-23
  1.6 论文的研究内容  23-24
第二章高温蒸汽灭菌装置尾气分析  24-36
  2.1 引言  24
  2.2 吹扫捕集气相色谱—质谱法(P& T-GC-MS)  24-25
    2.2.1 P& T-GC-MS方法原理和适用范围  24
    2.2.2 样品采集与保存  24-25
    2.2.3 检测仪器  25
  2.3 P& T-GC-MS检测和计算  25-30
    2.3.1 脉动真空阶段  25-30
    2.3.2 泄压排空阶段  30
  2.4 尾气VOCs分析  30-31
    2.4.1 脉动真空阶段尾气分析  30
    2.4.2 泄压排空阶段尾气分析  30-31
  2.5 尾气VOCs产生原因分析  31-34
    2.5.1 医疗废物本身含有VOCs  31-32
    2.5.2 微生物分解作用  32-34
  2.6 小结  34-36
第三章光催化降解VOCs的研究  36-57
  3.1 引言  36
  3.2 实验部分  36-40
    3.2.1 实验试剂和仪器  36-37
    3.2.2 反应装置和分析装置  37-38
    3.2.3 标准曲线的测定  38
    3.2.4 实验内容  38-40
  3.3 结果分析  40-55
    3.3.1 光降解苯和甲苯  40-42
    3.3.2 不同催化剂分析和活性对比  42-45
    3.3.3 光催化反应降解苯  45-47
    3.3.4 光催化反应降解甲苯  47-50
    3.3.5 光催化反应降解苯和甲苯混合物  50-54
    3.3.6 降解苯光催化剂的失活和再生  54-55
  3.4 小结  55-57
第四章结论与展望  57-59
  4.1 结论  57-58
  4.2 展望  58-59
参考文献  59-64
发表论文和参加科研情况说明  64-65
致谢  65-66
附录  66-69

医疗废物蒸汽灭菌装置尾气分析及光催化降解的研究

内容摘要

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