科研立项结题答辩

2/202研究结论实验过程实验方法项目简介团队成员3/203团队成员第2章项目简介污水的再生利用是解决水资源短缺的有效途径，但近年来污水处理厂出水中存在着多种新的难降解有机污染物，对人类健康和生态系统平衡构成严重威胁，如何保障污水厂出水水质成为急待解决的问题。在当今对污水处理厂出水深度处理的方法中，吸附法存在造成新污染源的可能性，膜分离费用高昂且适用面窄，而高级氧化法可彻底摧毁水中多数有机污染物。近年来高级氧化法中的UV/Fenton技术在水处理工程中得到了广泛的应用，但所需的UV光耗费了大量的电能，而总体上太阳光辐照下以FeSO4·7H2O(Fe2+)为铁源的Fenton反应去除率不如UV光辐照的效果。光辐照Fenton反应的效率与铁源的种类密切相关。近年来三草酸合铁酸钾(K3Fe(C2O4)3·3H2O,FeOx)被用于光化学反应中。该物质对光敏感，可在太阳光下分解，为以Fe3+为铁源的类-Fenton反应提供Fe2+。5/20UV/Fenton反应以Fe2+/Fe3+氧化还原体系为电子授-受体，催化产生具有高氧化能力的羟基自由基(·OH)Fe2++H2O2→Fe3++OH－+·OHFe3++OH－+hν(UV)→Fe2++·OHH2O2将Fe2+(FeSO4·7H2O)氧化为Fe3+，同时产生高氧化能力的·OH在λ＜250nm紫外光引发下，Fe3+还原为Fe2+同时放出·OH近年来三草酸合铁酸钾(K3Fe(C2O4)3·3H2O,FeOx)被用于光化学反应中，由于这种铁配合物中草酸盐传递电子作用，该物质对光敏感，在250≤λ≤500nm阳光辐照下可发生分解反应，以高量子效率产生Fe2+，为Fe3+为铁源的类-Fenton反应提供了Fe2+来源。近年来包括本项目组在内的国内外技术人员以FeOx为Fenton反应的铁源，在太阳光辐照下通过小试反应去除污水处理厂出水中和表面水体中的难降解有机污染物获得成功。本实验将继续以自制的三草酸合铁酸钾为光催化降解催化剂，探究最佳降解方案6/20。。。。。。。。。。。。。实验方法温度催化剂氧化剂pH光照强度影响因素8/20温度催化剂氧化剂pH光照强度影响因素固定不变控制变量法逐个探究通过查阅大量相关文献并以其它类似研究结论为参考，预测最佳降解条件的范围，确定本课题的初始条件：温度pH=，催化剂mg/L氧化剂mL/L仿太阳能灯与反应池相对位置固定，理论上认为其光照强度不变。9/20配制待降解溶液配制淬灭剂称取催化剂调节溶液pH将溶液加入反应器打开仪器和太阳能灯，加热至系统恒温投加催化剂和氧化剂2~3秒后立刻取初样，开始计时加一定量淬灭剂于试管中每隔一定时间取样试样加入试管后立刻震荡使其充分混合待试液冷却至室温后定容至25mL取完终样后关闭仪器和灯用TOC测试仪测量各样品TOC值绘制降解曲线分析数据实验过程11/2012/20日照温度较高，水分蒸发严重，很大程度上影响到了溶液浓度每次只能进行一组实验，实验周期又较长，效率低，进度慢水循环系统中的水泵使用时间较长，有时会出现故障实验过程中取样次数较多，对溶液总体积影响较大13/2014/20TOC-VCPH总有机碳测试仪研究结论以太阳光为能源、三草酸合铁酸钾为催化剂，利用类-fenton法光降解水中有毒有机污染物是行之有效的。在25~30℃、光照强度不变的条件下，当氧化剂mL/L、催化剂mg/L、pH=时，溶液的降解效率最高。小时即可完全降解，小时即可降解90%以上。在本课题组探究出的最佳降解条件下，降解率、降解效率都比较高，且在经济效益、绿色环保等方面符合生产实际要求，可为实际生产提供良好借鉴。气有浩然学无止境谢谢！欢迎批评指正！