文档介绍：浙江大学环境与资源学院
博士学位论文
零价铁还原降解四氯化碳废水研究
姓名:孟亚锋
申请学位级别:博士
专业:环境工程
指导教师:汪大翚
20100401
摘要四氯化碳是一种被广泛应用的有机氯化物,化学性质稳定,具有生物毒性,在自然环境能够长期稳定地存在,严重污染了土壤和地下水,对生态环境造成长期的危害。本文以零价铁还原降解四氯化碳,分别采用表面活性剂负载、过渡金属催化和超声辅助等方法提高零价铁还原降解效率,并对四氯化碳实际工业废水进行中试。第一章和第二章叙述了四氯化碳来源、性质及对环境危害,并总结了各种传统处理有机氯化物的方法,零价铁还原处理有机氯化物技术应用现状和存在的问题,并表明本文的研究目的和意义。第三章介绍了实验仪器、所用试剂,以及各处理方法的实验方法和分析方法。第四章采用零价铁还原处理四氯化碳,得出的结论主要有:零价铁对水中四氯化碳有较好脱氯效果,在零价铁投加量疞,四氯化碳初始浓度/琾时,:投加量、反应温度和等。加大投加量和反应温度都能促进脱氯反应,对降解效率影响比较大,酸性条件有利于反应进行。四氯化碳降解符合一级反应动力学,在零价铁作用下转变成氯仿,氯仿继续脱氯最终变成二氯甲烷。加入硫酸盐与和铁化合物形成绿铁锈,抑制铁表面钝化,有利于还原脱氯。分别采用两种阳离子和阴离子表面活性剂负载零价铁,结果表明两种阳离子表面活性剂榛谆寤铵和溴代十六烷基吡啶的负载浓度在临界胶束浓度以下时均可以增强铁脱氯效果,反应速率常数可以提高%和涸亓街忠趵胱颖砻婊钚约练炊焕诹慵厶乖崖取第五章分别采用/和/二元双金属降解四氯化碳,考察了四氯化碳影响因素和脱氯效率,并对动力学和反应产物进行分析。与零价铁相比,/和/具有更强的还原降解四氯化碳的能力,分钟脱氯反应后,初始浓度/乃穆然荚贜疐逑迪陆到庑饰%,而/
件下,连续进水时,投加量宜为卧铁粉,穆然寂ǘ仍的主要因素有:和含量、投加量、反应温度和等。结果表明和含量增加、提高/和/投加量有利于四氯化碳降解,四氯化碳初始浓度对脱氯效果影响很小,在弱酸性条件下有利于脱氯反应,/和/降解四氯化碳的表观活化能分别为/疐到馑穆然嫉牟镏饕J锹确潞投燃淄椋琍疐到馑穆化碳的产物主要是氯仿和二氯甲烷和甲烷。第六章利用超声辅助零价铁降解四氯化碳,主要影响因素有:超声声强、零价铁投加量和等。结果表明,超声和零价铁联合有明显协同作用,在最佳条件下,穆然冀到庑Ч锏%。产生这种协同作用的原因:超声空化可以去除金属表面形成的钝化,活化了金属表面,同时强化了界面间的化学反应和传质过程,超声的存在使得超声/零价铁体系保持了较低的环境也有利于零价铁的还原脱氯。第七章为零价铁还原处理四氯化碳废水工程中试,把零价铁处理四氯化碳技术推向工程实际应用。结果表明采用零价铁还原和电石渣絮凝工艺有效解决四氯化碳工业废水处理难题,铁粉在流化反应器中处于流化状态可有效与废水接触,防止了铁粉板结和堵塞。,还原出水浓度在/:笮缡泻偷鱬翟~湫跄进一步去除水中的四氯化碳,出水浓度低于关键词:零价铁;镍/铁双金属;钯/铁双金属;超声;中试;四氯化碳;动力学/.///浙江大学博士学位论文摘要
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致谢本论文是在汪大晕教授和官宝红副教授悉心指导下完成的。官老师从研究内容确定,科研论文和学位论文的修改和定稿都倾注的大量心血。官老师学识渊博、勤于思考、实事求是、严谨认真的治学态度使我受益匪浅。汪老师在学习和生活上给我悉心指导和关怀,在此对汪老师和官老师表示深深的敬意和诚挚的感谢。同时还要感谢所有关心和帮助过我的老师,同学和朋友,他们陪我度过了这段难忘的岁月。衷心感谢徐新华、徐献文、邹学权、杨建涛、周华东、韩建勋、沈卓贤、卫建军、邢云清、汤优敏等,是他们的帮助给了我学习的力量和生活的快乐。感谢我的全家人,深深的亲情是我学畹脑Γ恢奔だ盼感谢美丽的浙大,在这里有浓郁的学术氛围、深厚的人文内涵陪伴我成长,这段求学经历定将对我今后的人生产生深远的影响最后,对参加本论文答辩和评阅的各位老师表示最衷心的感谢孟亚锋的成长。浙江大学博上学位论文.
图一览表图超声实验装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图不同投加量对四氯化碳降解率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯对四氯化碳降解率的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图四氯化