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【6h】

活性炭-膨胀石墨吸附剂处理生化后废水及吸附剂微波-紫外再生

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目录

第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第2章 实验材料和方法

2.1 实验材料与仪器

2.2 实验方法

2.3 分析方法

第3章 活性炭-膨胀石墨吸附处理生化后制药废水的研究

3.1 引言

3.2 制药废水成分分析

3.3 吸附材料的制备

3.4 不同因素对吸附效果的影响

3.5 吸附热力学和动力学

3.6 本章小结

第4章 活性炭-膨胀石墨的微波-紫外再生研究

4.1 引言

4.2 吸附材料在微波中导热性能测试

4.3 不同因素对吸附剂升温的影响

4.4 不同因素对再生效果的影响

4.5 再生条件的正交实验

4.6 再生前后吸附剂吸附等温线

4.7 微波紫外对再生生成物的影响

4.8 小试实验吸附处理制药废水的成本分析

4.9 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

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摘要

活性炭吸附法因其吸附容量大、操作简单且处理效果稳定,常被用于深度处理具有生物抑制性且成分复杂的制药废水。吸附饱和后的活性炭若未得到妥善的处理,进入环境后会造成生态破坏,需对其进行再生处理。微波紫外耦合技术可以同时实现活性炭的再生和污染物的氧化去除,但该技术通常处理成本高,再生效果有限,且再生条件需在空气中进行,这样会造成活性炭的损失。本文以活性炭掺杂膨胀石墨为吸附材料对制药废水进行吸附处理,同时采用微波紫外耦合技术对吸附饱和后的吸附材料进行再生,该法具有再生率高,吸附剂再生损耗率低的特点。
  在对制药废水进行成分和水质分析、微波法制备膨胀石墨的基础上,以COD的吸附量和去除率为评价指标,考察了膨胀石墨掺杂量、pH、温度和时间对制药废水中污染物吸附效果的影响;进一步探讨了吸附材料对制药废水中污染物的作用机理。实验表明,膨胀石墨的掺杂量少和酸性条件有利于吸附材料吸附制药废水;掺杂15wt%膨胀石墨的活性炭(P-G15)在25℃下对污染物的吸附量要高于其他温度;P-G15对污染物吸附15min时基本达到饱和;P-G15吸附制药废水更符合拟二级动力方程,且更符合 Freundlich吸附等温方程式;该吸附反应过程是放热、熵减的。
  利用微波紫外耦合技术再生吸附材料,以COD的再生率和吸附材料的再生损耗率为评价指标,考察了膨胀石墨掺杂量、吸附剂用量、微波功率、再生时间、无极紫外灯和再生次数对再生效果的影响;并且进一步探讨了再生后吸附剂的吸附性能,以及不同再生条件下的产物。通过正交试验确定了再生时的最佳工艺为5g掺杂15wt%膨胀石墨的活性炭(P-G15)在500W的微波-紫外条件下加热60s;再生五次时,P-G15的再生效果仍能达到90.36%,且再生损耗率低于活性炭;再生后的吸附材料对制药废水中污染物的吸附仍然符合Freundlich吸附等温方程式;在最佳再生工艺进行P-G15的再生条件下,进行了小试实验吸附处理制药废水的成本分析。

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