施氏矿物和黄钾铁矾对光催化降解甲基橙的效果研究开题报告

 2022-01-29 18:56:11

1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)

随着人们生活水平的提高,我国的纺织工业废水也在逐年增加。截至2011年,我国纺织业废水排放总量24.1亿t,在工业废水排放中位于第3位。cod排放总量为29.2万t,位居工业废水cod排放第4位。纺织业废水浓度经折算约为120mg/l,仅废水治理设施运行费用就有54.8亿[1]。其中,印染废水约占纺织行业废水排放总量的80%,约19.3亿t,占整个工业废水的约10%。

为促进地区经济与环境协调发展,推动经济结构的调整与经济增长方式的转变,引导纺织整生产工艺和污染治理技术发展方向,国家也越来越认识到控制工业废水排放量,尤其是印染废水排放量和各污染物浓度控制的重要性和紧迫性,于2013年1月1日起,现有企业需执行gb42872012《纺织染整工业水污染物排放标准》中规定的排放限值。与1992年颁布实施的旧标准相比,新标准对包括cod、氨氮、苯胺等各污染物标准限值更为严格,并新增加了总氮、总磷、可吸附有机卤化物(aox)指标[2]

从目前来看,国内对印染废水的处理主要是三个步骤:①通过过滤、吸附、离心分离等物理方法去除印染废水中的的大砂粒、固体物纤维屑。②利用中和、絮凝、氧化等化学方法调节ph、脱色,降低cod、bod,调节废水的可生化性。③对已调节理化性能的废水采用生物滤池法、厌氧/好氧消化法分解废水中的有机物[3]。但同时,有些方法也有较大的局限性,如絮凝法有药剂用量大、操作复杂、污泥生成量高、处理费用高、脱色效果差等缺点,即使与pam有机高分子絮凝剂联合使用也收效甚微。臭氧氧化法,从国内外运行经验和结果看,该法脱色效果好,但耗电多,大规模推广应用上有一定的困难。厌氧/好氧消化法是目前印染废水处理的主流方法,于传统的厌氧消化相比不同的是其水力停留时间(hrt)一般只有3-5h,主要是针对难生化的高分子物质,使其发生水解、酸化,为后续的好氧处理创造条件。

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2. 研究的基本内容和问题

研究目标:

1、生物方法制备施氏矿物和黄钾铁矾。

2、研究两种生物合成矿物施氏矿物和黄钾铁矾在不同光源、催化剂装载量、反应溶液ph、盐浓度、过氧化氢加入量下催化过氧化氢降解甲基橙的效果与机制。

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3. 研究的方法与方案

研究方法:通过几组对照试验,阐明不同反应条件下光催化降解甲基橙的效果,并推测可能的降解机理

实验方案:

1、吸光度的测定:

使用普通的分光光度计,蒸馏水校零后,测定30min吸附平衡后的溶液吸光度,并每隔20min反应时间后再取反应后的滤液,测定吸光度,以表征甲基橙的去除率。

技术路线:

①一定光源,H2O2,pH,矿物量。

②一定光源、H2O2、矿物量,不同pH

③一定光源、H2O2、pH,不同矿物量

④一定光源、pH、矿物量,不同H2O2量

⑤一定光源、pH、矿物量、H2O2,不同盐浓度

将①、②、③、④、⑤测定吸光度。

可行性分析:施氏矿物和黄钾铁矾本课题组都具备,整个实验设计得合理恰当,实验所用仪器本实验室皆具备,个人实验时间也十分充足,学校亦有数据库可供查阅,。

4. 研究创新点

特色或创新之处

所用的矿物均为本课题组生物合成。

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展:

本毕业设计共有5个分实验需进行,目前已顺利完成了第一组实验。其余实验预期在一个月内即可顺利完成。

2014年3月中旬4月中旬 完成实验

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