微波均相/非均相芬顿法在废水处理中的研究

摘要

微波技术在环境领域的应用研究是近些年来的热点。微波技术在水处理污染时具有快速、高效、无二次污染和设备简单的特点，目前该技术在实际工程中应用较少，对废水的处理处于较初级的阶段。本文采用均相Fenton试剂、零价铁类Fenton试剂氧化体系，并使用微波辐射辅助方式对难降解有机废水进行了处理，主要进行了以下研究：
　　 (1)微波均相Fenton体系对联苯胺的处理研究。考察了主要影响因素：pH、双氧水量、硫酸亚铁量、微波功率和联苯胺初始浓度等对联苯胺去除效果的影响；通过GC/MS技术对其降解机理进行了初步探讨。结果表明：微波/Fenton试剂联合技术处理12min后，联苯胺的去除率达到了97％以上；苯环结构被破坏。
　　 (2)微波零价铁类Fenton体系对甲基橙的处理研究。考察了微波辐射、水浴、酸、温度、铁粉、H2O2等因素甲基橙对降解效果的影响；通过C-C/MS技术对其在酸性条件下的降解机理进行了研究。结果表明：铁粉对甲基橙具有还原降解作用；微波辐射促进了零价铁类Fenton试剂对甲基橙及其还原产物的氧化降解。
　　 (3)微波零价铁类Fenton体系对对硝基苯酚的处理研究。考察了主要影响因素：pH、双氧水量、铁粉量、微波功率和对硝基苯酚初始浓度等对对硝基苯酚去除效果的影响；通过GC/MS技术对其降解机理进行了研究。结果表明：pH对降解效果影响较大，碱性条件下对硝基苯酚不能降解；铁粉重复利用7次后，仍有75％以上的降解率；降解过程中主要产物有对氨基酚、对苯二酚和4-硝基儿茶酚等。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 Fenton技术在环境领域中的应用

1.1.1 普通Fenton法在环境中的应用

1.1.2 光-Fenton技术在环境中的应用

1.1.3 电-Fenton技术在环境中的应用

1.1.4 声-Fenton技术在环境中的研究

1.1.5 Fenton技术研究趋势

1.2 微波化学原理及其在环境污染治理中的应用

1.2.1 微波及其特性

1.2.2 微波对化学反应的影响

1.2.3 微波在废水处理方面的研究进展

1.2.4 微波在环境其它领域的研究

1.3 本论文主要研究目的及内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

第二章 微波强化Fenton试剂处理联苯胺废水研究

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器

2.2.3 实验方法

2.2.4 分析测试方法

2.3 影响因素实验

2.3.1 溶液pH值的影响

2.3.2 H2O2量的影响

2.3.3 Fe2+量的影响

2.3.4 微波功率的影响

2.3.5 初始浓度的影响

2.3.6 对比试验

2.4 产物光谱图分析

2.5 GC/MS中间产物分析

2.6 小结

第三章 微波/Fe0/H2O2联合处理甲基橙废水研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 试剂与原材料

3.2.2 实验仪器

3.2.3 实验方法

3.2.4 分析方法

3.2.5 实验装置

3.3 甲基橙最大吸收波长和标准曲线

3.4 实验结果与讨论

3.4.1 微波/Fe0/H2O2

3.4.2 微波/Fe0(1min/4min)/H2O2

3.4.3 不控温微波/Fe0

3.4.4 不控温微波/Fe0/H2O2/H+/CH3OH

3.5 对比实验

3.6 微波对甲基橙模拟废水的降解作用探讨

3.7 产物分析及降解机理研究

3.8 小结

第四章 微波/Fe0/H2O2联合处理对硝基苯酚废水研究

4.1 前言

4.2 实验部分

4.2.1 试剂与原材料

4.2.2 实验仪器

4.2.3 实验方法

4.2.4 实验装置

4.2.5 分析方法

4.3 对硝基苯酚最大吸收波长和标准曲线

4.4 实验结果与讨论

4.4.1 pH值的影响

4.4.2 H2O2量的影响

4.4.3 铁粉量的影响

4.4.4 对硝基苯酚初始浓度的影响

4.4.5 微波能量的影响

4.5 对比实验

4.6 铁粉的重复利用

4.7 IR and UV-vis图谱分析

4.8 GC/MS中间产物分析

4.9 小结

第五章 结论与建议

5.1 结论

5.2 建议

致谢

参考文献

在学期间发表的论文