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1、改性微電解法處理對(duì)苯二酚廢水TreatmentofSimulatedHydroquinoneWastewaterbyModifiedMicroelectrolysisMethod作者姓名：李彤專業(yè)名稱：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：鄒東雷教授學(xué)位類別：工學(xué)碩士答辯日期：2015年5月29日摘要摘要改性微電解法處理對(duì)苯二酚廢水對(duì)苯二酚是重要的化工原料，該產(chǎn)品用途廣泛，是農(nóng)藥、醫(yī)藥和染料的重要中間體，用于制造蒽醌、偶氮染料及感光材料，同時(shí)，對(duì)苯二酚被廣泛用作抗氧化劑，用于橡膠及食品防腐。因此，對(duì)苯二酚大量存在于各種工業(yè)廢水中，如染料廢水、橡膠工業(yè)廢水及制藥廢水。由于對(duì)苯二酚對(duì)水生生物具有潛在毒性，因此含
2、對(duì)苯二酚廢水的大量排放會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境及人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，對(duì)苯二酚廢水的處理勢(shì)在必行。本研究采用微電解法處理對(duì)苯二酚廢水，以傳統(tǒng)鐵-碳微電解填料為基礎(chǔ)，加入錳、鋅、銅粉對(duì)其進(jìn)行改性，制備規(guī)整化的改性鐵-錳-碳填料、鐵-鋅-碳填料及鐵-銅-碳填料，并探究了三種改性填料對(duì)對(duì)苯二酚的去除效果，考察了改性填料的種類、填料投加量、反應(yīng)時(shí)間、改性填料中添加劑的含量、廢水初始pH等因素對(duì)對(duì)苯二酚去除率的影響。研究中測(cè)定了整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的溶液pH變化情況，對(duì)填料改性前后進(jìn)行了SEM、XRD表征分析，同時(shí)采用GC-MS對(duì)對(duì)苯二酚的降解中間產(chǎn)物進(jìn)行分析，從而推斷改性微電解法降解對(duì)苯二酚的途徑。研究結(jié)果表明，與
3、傳統(tǒng)鐵-碳微電解填料相比，本研究制備的三種改性填料（鐵-錳-碳填料、鐵-鋅-碳填料及鐵-銅-碳填料）中，鐵-錳-碳改性填料對(duì)對(duì)苯二酚的處理效果最好。當(dāng)對(duì)苯二酚初始濃度為1000.00mg·L-1時(shí)，鐵-錳-碳改性填料處理對(duì)苯二酚廢水的最佳工藝條件為：填料投加量為29.17g·L-1，反應(yīng)時(shí)間為4.0h，改性填料中錳粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%，廢水初始pH為3.00，在此條件下，廢水中對(duì)苯二酚的去除率可達(dá)95.55%。與鐵-碳填料相比，鐵-錳-碳改性微電解填料能夠大幅度提高對(duì)苯二酚的處理效果，去除率可提高42.89%，反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH大體呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，可在反應(yīng)30min內(nèi)上升到8.
4、50以后又逐漸恢復(fù)到中性。采用鐵-錳-碳填料處理對(duì)苯二酚模擬廢水時(shí)，填料對(duì)廢水初始pH的適用范圍比鐵-碳填料寬。研究中通過(guò)對(duì)填料的SEM和XRD表征分析及對(duì)對(duì)苯二酚降解中間產(chǎn)物的分析，推斷出對(duì)苯二酚首先被氧化為對(duì)苯醌，然后逐漸被降解為馬來(lái)酸、丙二酸和乙酸。在鐵-碳填料中加入錳粉后，錳較低的電極電位更有利于電極反應(yīng)的進(jìn)行，從而提高了對(duì)苯二酚的去除效果，除此之外，填料中的錳氧化形成的MnO2I摘要和Mn3O4具有很高的氧化能力和反應(yīng)活性，可以使對(duì)苯二酚氧化分解。關(guān)鍵詞：對(duì)苯二酚，微電解，錳，填料，機(jī)理IIAbstractTreatmentofSimulatedHydroquinoneWast
5、ewaterbyModifiedMicroelectrolysisMethodHydroquinoneisanimportantchemicalrawmaterial.Itiswidelyusedasanimportantintermediateofpesticide,medicineanddye.Itisalsowidelyusedinthemanufactureofanthraquinone,azodyes,photosensitivematerialsandantioxidantsofrubberandfood.Therefore,largequantitiesofhydroqui
6、noneoftenexistsinallkindsofindustrialwastewater,suchasdyewastewater,rubberindustrywastewaterandpharmaceuticalwastewater.Duetoitshighpotentialtoxiceffecttoaquaticorganismsandpersistenceinthewaters,thedischargeofhydroquinonetonaturalwaterscausesdifferentthreatstohumanhealthandecologicalenvironment.
7、Therefore,thereisanurgentneedtotreathydroquinoneinwastewater.Inthisstudy,weusedmicroelectrolysismethodtotreathydroquinonewastewater.OnthebasisoftraditionalFe-Cmicroelectrolysispacking,manganese,zinc,copperpowderwasadde
