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1、 学校代号10532学 号S10031052分 类 号 密 级硕士 学位 论文Fenton 试剂 再生 活性 炭的 研究学位申请人姓 名 李小豹 培 养 单 位环境科学与工程学院导师姓名及职称 杨春平 教授学 科 专 业环境工 程 研 究 方 向废水处理及 资源化 研究论文提交日 期 2013 年 5 月 15 日学校代号 :10532 学 号 :S10031052 密 级 : 湖南大学硕士学位论文Fenton 试剂 再生 活性 炭的 研究学位申请人姓 名 : 李小豹 导师姓名及职 称 : 杨春平 教授 培养单 位 : 环境科学与工程学院专业名 称 : 环境工程 论文提交日 期 : 2013
2、年 5 月 15 日论文答辩日 期 : 2013 年 5 月 30 日 答辩委员会主 席 : 李彩亭Regeneration of activated carbon using Fenton reagentbyLi Xiaobao B.E. Nanchang Hangkong University 2009 A thesis submitted in partial satisfaction of the Requirements for the degree of Master of Science in Environmental Engineering in the Graduate S
3、chool of Hunan UniversitySupervisor ProfessorMay , 2013湖 南 大 学 学位论文原创性声明 本 人 郑 重 声明 : 所 呈 交 的 论 文是 本 人 在 导 师 的 指 导下 独立 进 行 研 究 所 取得 的 研 究 成 果。除 了 文 中 特 别 加 以 标 注 引 用 的内 容 外 ,本 论 文 不 包 含 任 何 其他 个 人 或 集 体已 经发 表 或 撰 写 的 成 果 作 品。 对 本 文的 研 究 做 出 重 要 贡 献 的 个人 和 集 体 ,均 已 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。本 人 完 全意 识 到 本
4、 声 明 的 法 律 后 果由本 人承 担。 作者 签名 :日期 : 年月日学位论文版权使用授权书 本 学 位 论文 作 者 完 全 了 解 学校 有 关 保 留 、 使 用学 位 论 文 的 规 定 ,同 意 学校保 留并 向国 家有 关部 门 或 机 构 送 交论 文 的 复 印 件 和 电 子 版 , 允 许 论 文被 查阅 和 借 阅 。 本 人 授 权 湖 南 大 学 可 以 将 本 学 位 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入有 关数 据 库 进 行 检 索 ,可 以 采 用 影 印 、缩 印 或 扫 描 等 复 制 手 段 保 存 和 汇 编 本学 位论文 。 本学 位
5、论 文属 于 1 、保密 ,在_ 年解密 后适 用本 授权 书。 2 、不保 密 。 (请 在以 上相 应方 框内 打“” ) 作者 签名 : 日期 : 年月日 导师 签名 : 日期 : 年月 IFenton 试剂再生活性炭的研究 摘要 活性炭 吸附 法 是 水 处理中 常 用的 一种 方法 , 但是 吸附饱 和的活性 炭不经 处理即 行废弃,既浪费资源,又产生二次污染。因此,不论是从经济还是环境保护角度考虑,再生活性炭都是很有必要的。传统的活性炭再生工艺具有再生效率低、操作不便、 能耗高等弊端, 故开发 再生 活性炭的新工艺已成为环保领域亟待解决 的问题。 采用 Fenton 试剂 再生吸附
6、有机物后的活性炭的实验研究, 不仅可为 Fenton试剂 再生活性炭技术的进一步研究提供基础数据,而且可望为活性炭的再生工艺开辟新途径。 本文主要对 Fenton 试剂 再生活性炭的效果进行了详细研究,考察了再生过程2+中 H O 与 Fe 的摩尔配比及投加量、pH 值、再生温度、再生 时间等因素对活性2 2炭再生效率的影响 。 正交实验表明 , 影响再生效果的主要因素的主次顺序是 :H O2 22+投加量、再生时间、pH 值、Fe 和 H O 的 摩尔比;通过大量单因素实验和正交实2 22+验得出再生 1.0 g 废活性炭最优条件为: 芬顿 体系中 Fe 和 H O 的摩尔配比 为2 21:
7、20 , H O 投加量为 120 mmol/L , pH 值为 3 , 再生温度为 25 , 再生时间为 70 min ,2 2首次再生效率可达 85.6% , 相同条件下, 六次连续再生的平均效率仍能达到 84.9% ,但再生过程中,随着铁元素在碳表面的积累,活性炭的吸附能力和再生效率均呈下降趋 势。同时分析了经多次再生后,活性炭表面性质的变化,通过 SEM 扫描电镜、EDX 表面元素分析、BET 比表 面分析仪研究结果表明,发现 Fenton 试剂 使活性炭表面变得粗糙,并出现了细小的裂纹,平均孔径减小,比表面积及孔容积有较大程度的下降,且再生过程对活性炭表面组分有较大的改变,主要表现在
8、炭元素的减少和铁元素的增加。 综合研究表明,Fenton 试剂 再生活性炭的方法表现出较高的经济和环境效益。 关键词: 活性炭; 芬顿 试剂 ;再生; 有机废水 II硕士学位论文 Abstract Activated carbon adsorption is a popular process in wastewater treatment, but it results not only the resource waste ,but also the secondary pollution that the saturation activated carbon without any t
9、reatment are abandoned. Therefore, the regeneration of the saturation activated carbon is an inevitable tendency in activated carbon industrybecause of the traditional techniques of regeneration activated carbon had some shortages, including infexible manipulation, lower regenation efficiency and hi
10、gh energy cost, the development of new technology of regenerating activated carbon has become urgent to solve in the field of environmental protection. Experimental study on the regeneration of activated carbon adsorpting organic matters by Fenton reagent, which can provide not only the basic dates
11、for further research of regenaration of activated carbon by Fenton reagent, but also a new method to regenaration of activated carbonThe regeneration of activated carbon which adsorbed diisopropyl benzene and other organic matters from organic wastewater using Fenton reagent was investigated 2+at va
12、rious H O dosage, Fe / H O mole ratio, pH, temperature and regeneration 2 2 2 2time. After a large number of single factor experimmts and orthogonal experiment ,obtained the optimal operating conditions for the regeneration of activated carbon were 2+120 mmol/L H O , nFe / nH O of 1: 20, pH of 3, te
13、mperature of 25 and 2 2 2 2regeneration time of 70 min. Under this condition, the regeneration rate achieved its peak of 85.6% and average regeneration rate could still achieve 84.9% after six full cycles. But after repeated regeneration processes of activated carbon , excessive accumulation of Fe o
14、n the activated carbon resulted in the consequent interference with phenol sorption capacity and regeneration rate of activated carbon. At the same time, analyzed the several times of regeneration, the changes of the surface properties of activated carbon. The scanning electron microscopeSEMand the
15、BET surface area for activated carbon had been analyzed and the results showed that Fenton reagent let the surface of activated carbon rough and formed a clear crack , the average pore size decreased , the surface area and totle pore volume increased ,the regeneration process had a great impact on activated carbon surface, component, mainly in the content of element C decreased slightly while the element Fe decreasedThe results showed that, Fenton reagent processed an economic and IIIFenton 试剂再生活性炭的研究 envir
