零價鐵-二氧化鈦反應(yīng)器實(shí)驗研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水環(huán)境質(zhì)量問題日益重要,而水中鹵代烴如三氯甲烷具有“三致”作用，對人體危害極大。研究證明二氧化鈦?zhàn)鳛橐环N廉價的光催化劑，其與零價鐵聯(lián)用對三氯甲烷的去除有明顯效果，但是對零價鐵/二氧化鈦反應(yīng)器的研究仍然很少。
　　本課題首先從提高光催化劑效率方面入手研究，在前人研究的基礎(chǔ)上，在負(fù)載型二氧化鈦和零價鐵中加入活性炭，三者聯(lián)合使用處理含三氯甲烷廢水。實(shí)驗證明加入活性炭的實(shí)驗三氯甲烷的去除率為37.19％，與不加活性炭的30

2、.49%相比，光催化劑的反應(yīng)效率有所提高。經(jīng)實(shí)驗驗證得出了處理濃度為150mg/L的三氯甲烷的最佳實(shí)驗材料質(zhì)量比例為負(fù)載型二氧化鈦：零價鐵：活性炭=2：10：5，且在pH=6.5左右時處理效果較好。
　　其次，本課題對添加了活性炭的零價鐵/二氧化鈦反應(yīng)器進(jìn)行了研究。選取了全混流反應(yīng)器、固定床反應(yīng)器和平推流式反應(yīng)器三種反應(yīng)器進(jìn)行對比實(shí)驗得出如下結(jié)果：
　　1.經(jīng)實(shí)驗研究三種反應(yīng)器中三氯甲烷的去除率均隨反應(yīng)時間的增加而升高，在4

3、0min-45min左右達(dá)到最大值，隨后去除率隨反應(yīng)時間有所下降，其最高去除率分別為38.27%、22.83%、11.59%。在固定床反應(yīng)器和平推流式反應(yīng)器實(shí)驗中，流量在270L/h內(nèi)，三氯甲烷的最高去除率均隨著反應(yīng)器流量的增加而升高；同時在固定床反應(yīng)器實(shí)驗中，在3層填料內(nèi)，三氯甲烷的最高去除率也隨著填料層高度的增加而升高。
　　2.經(jīng)動力學(xué)分析，全混流反應(yīng)器與二級反應(yīng)模型擬合較好，相關(guān)系數(shù)為0.9989。固定床反應(yīng)器與零級反應(yīng)模

4、型擬合較好，三組流量下的平均擬合相關(guān)系數(shù)為0.9992，三組填料層高度下的平均擬合相關(guān)系數(shù)為0.9985。平推流式反應(yīng)器與二級反應(yīng)模型擬合較好，三組流量下的平均擬合相關(guān)系數(shù)為0.9852。
　　3.通過實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了傳質(zhì)分析，全混流反應(yīng)器中的總傳質(zhì)系數(shù)kf和液相傳質(zhì)系數(shù)kL相近，影響全混流反應(yīng)器中質(zhì)量傳遞的主要因素是液相傳質(zhì)系數(shù)。固定床反應(yīng)器和平推流式反應(yīng)器的傳質(zhì)通量和液相傳質(zhì)系數(shù)隨流速的增加而增加。固定床反應(yīng)器和平推流式反應(yīng)器的