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臭氧降解模拟印染废水的实验研究

作　者: 田长顺
导　师: 刘祖文
学　校: 江西理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 臭氧氧化印染废水定量构效关系浆料氧化机理
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着我国经济高速发展,人民生活水平不断提高,工业化进程的不断深入,水环境污染问题呈现加重的趋势,并未得到有效控制。其中纺织印染行业是工业废水排放的大户,2005年时以位居工业废水“排行榜”第六位,而且位置有上升的趋势。降解印染废水的研究,是世界性的难题和热点,已成为当今环保科研的重要课题。随着研究方法的进一步的扩展,近年来臭氧氧化降解废水技术引起人们的关注。本课题通过对印染废水的现行降解方法优缺点的比较,以及国内外降解方法发展趋势的研究,确定臭氧氧化法将是今后一段时间内降解印染废水的主要方法。随着科技的发展,绿色化学越来越得到广大的科技工作者的重视,臭氧氧化法不会产生二次污染,就是其中之一。本课题从绿色环保、全面性分析角度出发,对臭氧氧化法降解模拟印染废水—染料废水进行研究,目的在于为降解印染废水提供参考数据。通过实验得到:偶氮染料分子结构与臭氧氧化脱色率之间有很好的线性关系,能够得到偶氮染料分子结构描述符与臭氧氧化脱色率关系方程;在氧化脱色过程中,检测到有酸性物质生成并使得溶液的pH值均随反应时间的推移而下降,且溶液的pH值下降的速率与染料降解速率呈正比关系,根据试验中存在的现象和实验结果,推断出降解后样品溶液中含有有机酸;染料废水臭氧氧化工程中随着添加的浆料质量和种类的增加,消耗的臭氧量需要增大,即染料废水中浆料的添加给臭氧降解染料废水增添了难度;活性炭对臭氧有一定的吸附作用,使加入活性炭的臭氧化染料溶液的ORP值下降速率比无活性炭的臭氧化溶液的低;染料降解的各中间产物的出现次序及浓度变化得到了确定,通过分析反应过程中溶液pH值和NO3-的变化等,得出臭氧直接氧化方式占据了主体地位;反应过程中伴随着中间产物的生成,助色基团的脱落,臭氧引起最大吸收峰向紫外方向偏移;臭氧氧化降解模拟印染废水过程,可分为三个阶段七个步骤。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-9
第一章绪论  9-22
  1.1 印染行业废水简介  9-16
    1.1.1 印染各工序的排水情况  9-10
    1.1.2 印染行业废水的特点  10-11
    1.1.3 印染废水的处理方法及其研究现状  11-16
  1.2 臭氧氧化法处理印染行业废水简介  16-18
    1.2.1 概述  16
    1.2.2 臭氧性质  16
    1.2.3 臭氧在印染废水中的应用  16
    1.2.4 臭氧在印染废水中的联用技术  16-18
    1.2.5 臭氧氧化技术的展望  18
  1.3 QSAR/QSPR 概述、研究特点、研究方法及意义  18-21
    1.3.1 QSAR/QSPR 概述  18
    1.3.2 QSAR/QSPR 研究特点  18-19
    1.3.3 QSAR/QSPR 研究方法  19-21
    1.3.4 QSAR/QSPR 研究意义  21
  1.4 研究意义及内容  21-22
    1.4.1 研究意义  21
    1.4.2 研究内容  21-22
第二章偶氮染料分子结构与脱色性能的定量关系研究  22-27
  2.1 实验部分  22-23
    2.1.1 臭氧氧化脱色反应原理  22
    2.1.2 染料分子结构描述符的选择  22-23
  2.2 实验方法  23
  2.3 结果与讨论  23-26
    2.3.1 实验结果  23-24
    2.3.2 分子结构描述符与臭氧氧化脱色率的关系  24-25
    2.3.3 模型方程的检验和分析  25
    2.3.4 实验脱色率与理论脱色率的比较  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章臭氧氧化法降解染料废水剩余物的分析研究  27-32
  3.1 实验试剂  27
  3.2 实验仪器和装置  27
  3.3 实验方法  27-28
  3.4 结果与讨论  28-30
    3.4.1 溶液降解时pH 值的变化  28-29
    3.4.2 染料分子结构的变化  29-30
    3.4.3 残留物成分的分析  30
  3.5 本章小结  30-32
第四章新型浆料对臭氧降解染料废水的降解速率的影响  32-38
  4.1 实验试剂  33
  4.2 实验仪器和装置  33
  4.3 实验方法  33
  4.4 结果与讨论  33-37
    4.4.1 测定最大吸收峰  33-34
    4.4.2 绘制标准曲线  34
    4.4.3 聚乙烯醇添加前后降解对比实验  34-35
    4.4.4 聚丙烯酸酯添加前后降解对比实验  35-36
    4.4.5 混合浆料添加前后降解对比实验  36-37
  4.5 本章小结  37-38
第五章臭氧联合活性炭降解染料废水的试验研究  38-43
  5.1 实验试剂  38
  5.2 实验仪器与装置  38
  5.3 分析方法  38-39
  5.4 结果与讨论  39-42
    5.4.1 温度对臭氧脱色效果的影响  39
    5.4.2 臭氧氧化降解后溶液ORP 值的变化  39-40
    5.4.3 温度对活性炭脱色的影响  40
    5.4.4 活性炭、臭氧联用脱色率与降解时间的关系  40-41
    5.4.5 活性炭、臭氧联合处理染料废水ORP 值随时间的变化  41-42
  5.5 本章小结  42-43
第六章臭氧氧化降解模拟印染废水的机理研究  43-50
  6.1 实验部分  43-44
    6.1.1 实验试剂  43
    6.1.2 实验仪器及装置  43-44
  6.2 实验方法  44
  6.3 结果与讨论  44-48
    6.3.1 确定化学计量比  44-45
    6.3.2 最大吸收峰的偏移  45
    6.3.3 降解过程中pH 值和NO_3~-的变化  45-46
    6.3.4 降解中间产物的定性分析  46-47
    6.3.5 降解中间产物的半定量分析  47
    6.3.6 臭氧降解模拟印染废水反应过程的分析  47-48
  6.4 本章小结  48-50
第七章结论与展望  50-52
  7.1 研究结论  50
  7.2 前景与展望  50-52
参考文献  52-57
致谢  57-58
个人简历、在校期间发表的学术论文与研究成果  58-59

臭氧降解模拟印染废水的实验研究

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