采用活性炭纤维为填料处理啤酒废水的研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zyy_2009
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活性炭纤维(Activated carbon fiber—ACF)是一种性能优异的环保功能材料,具有比表面积大、吸附性能好和可塑性较强等特点,广泛应用于环境领域中。研究表明,ACF具有较好的生物相容性,近几年,新发展起来的生物ACF技术结合了生物降解与ACF吸附的作用,拓展了ACF在水处理领域中的应用范围。本文以聚丙烯腈基活性炭纤维(PAN—ACF)为研究对象,对其进行了改性处理并将其用作填料应用于啤酒废水的处理中,探讨了改性处理对ACF表面特性的影响,研究了ACF表面特性对生物相容性的影响以及以其为填料对挂膜启动的影响,研究了低温下热改性ACF填料处理啤酒废水的最佳水力运行参数以及对基质降解的动力学。 本文主要研究内容如下: 1、研究了空气热氧化、硝酸浸渍、过氧化氢浸渍改性PAN—ACF的表面官能团种类、含氧官能团数量、表面微观结构及比表面积等表面特性的影响,使用FT—IR、Boehm滴定法、SEM、BET等分析技术对改性前后的PAN—ACF进行了表征。结果表明,三种改性处理对PAN—ACF表面特性均有较大的影响,其中过氧化氢浸渍改性PAN—ACF比表面积提升明显,空气热氧化改性PAN—ACF比表面积有所下降,但表面含氧官能团数量提升明显。 2、在四套结构完全相同的接触氧化反应器中,以改性前后PAN—ACF为填料进行挂膜启动对比,观察表面特性中的差异给挂膜启动带来的影响,并确定效果最佳的填料载体。 3、以热改性ACF为填料,在接触氧化法中对啤酒废水进行了处理。研究表明:装置运行稳定,出水效果较好,出水水质可满足《啤酒工业污染物排放标准》(GB19821—2005)表1中啤酒企业排放标准。在较低温度下,确定了最佳运行水力参数,通过研究ACF处理啤酒废水的基质降解动力学,得出动力学参数为Umax=0.781g/(g.d);Ks=132.3mg/L。
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