文档介绍：工学硕士学位论文
活性炭吸附-微波诱导氧化处理
苯酚废水的研究
TREATMENT OF PHENOL WASTEWATER BY GRANULAR
ACTIVATED CARBON (GAC) ADSORPTION-MICROWAVE
INDUCED OXIDATION PROCESS
张威
2007 年 7 月
国内图书分类号:X703
国际图书分类号:
工学硕士学位论文
活性炭吸附-微波诱导氧化处理
苯酚废水的研究
硕士研究生: 张威
导师: 王鹏教授
申请学位: 工学硕士
学科、专业: 环境科学与工程
所在单位: 市政环境工程学院
答辩日期: 2007 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index: X703
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Dissertation for the Master Degree in Engineering
TREATMENT OF PHENOL WASTEWATER BY
GRANULAR ACTIVATED CARBON (GAC)
ADSORPTION-MICROWAVE INDUCED
OXIDATION PROCESS
Candidate: Zhang Wei
Supervisor: Prof. Wang Peng
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Specialty: Environmental Science and
Engineering
Affiliation: School of Municipal and
Environmental Engineering
Date of Defence: July,2007
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
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哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
本文建立了以颗粒活性炭为催化剂微波诱导氧化工艺(Microwave Induced
Oxidation Process,简称 MIOP)和活性炭吸附-微波辐照活性炭再生工艺处理苯
酚废水,并深入开展了相关基础研究。基于活性炭对有机污染物的吸附能力和
对微波的强吸收能力,利用微波能量实现对有机物的分解和炭化。
本文首先以苯酚废水为处理对象,建立了活性炭为催化剂 MIOP 工艺。通
过实验确定了 MIOP 最佳处理条件,50ml 浓度为 ·L-1 的苯酚溶液,溶
液 pH<9,活性炭用量 ,100W 微波辐照 10min,对其去除率为 96%,苯酚
浓度增大到 420mg·L-1,去除率仍可达 85%左右。活性炭经过 6 次重复使用
后,对苯酚的去除率可保持在 80%以上。反应动力学研究表明,该过程符合一
-1
级动力学规律,动力学常数 k= ,半衰期 t1/2=。通过对比实
验和微波辐照前后溶液进行的紫外扫描分析可知,MIOP 对苯酚降解彻底。
以吉林某化工厂有机废水为处理对象,建立了活性炭吸附-微波辐照活性
炭再生工艺。通过实验表明JX-206型果壳炭对废水处理效果最好,最佳吸附工
艺条件:100ml废水,pH=3,加30g活性炭,作用2h达到吸附平衡,COD去除
%,活性炭经过9次重复使用后对废水COD去除率为80%左右。修正
后的Freundlich吸附等温模型能更好地定量描述其吸附过程。活性炭再生的最
佳工艺条件:,活性炭表面为600℃,再生后活
性炭碘值可达到900mg·g-1左右,活性炭燃烧的损失不足2%。
在工艺研究的基础上进行了活性炭吸附-微波辐照活性炭再生工艺的相关基
础研究。对不同条件下活性炭吸附苯酚的速率常数ka、吸附活化能E以及液相
有效扩散系数Di进行了估算。利用Langmuir参数计算了吸附标准热力学函数
△G0、△H0、△S0。结果表明,,△G0<0。但在低pH
时,吸附速率常数大,吸附活化能小,有效扩散系数大,吸附量大,苯酚分子
在活性炭表面呈直立取向,该过程放热较多,