河南科技大学毕业设计开题报告样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。河南科技大学毕业设计( 论文) 开题报告( 学生填表) 学院: 化工与制药学院 年 月 日课题名称活性炭催化过氧化氢去除罗丹明B的研究学生姓名王专业班级环境工程111班课题类型论文指导教师刘职称副教授课题来源科研1. 设计( 或研究) 的依据与意义随着工业的日益扩张, 环境问题变得日益严峻。在工业生产过程中产生的染料废水进入环境后, 会对人体, 水体, 土壤, 动植物等产生巨大的危害, 对人与自然和谐发展产生严重的影响, 因此, 我们必须重视工业废水的危害, 加大对此类工业废水的处理力度, 采取合理的方法与措施, 尽最大限度的减少其对自然环境的危害, 为人类与自然环境的和谐发展创造有利的条件。对污水的处理及回收利用一直是国内外重点研究的课题, 因为地球上的水资源是有限的, 许多地区出现了用水紧张的情况, 如何将废水变废为宝便成为了节约用水的一项重要措施。而工业废水成分又相当复杂, 因此对工业废水的处理与回用就需要探索更加严谨有效的方法。活性炭催化过氧化氢将过氧化氢的氧化性和催化剂的吸附、 催化性能结合起来, 具有高效降解有机染料的潜能。过氧化氢氧化性强最终分解产物为水, 在去除污染物的过程中自身不产生二次污染; 且在催化剂作用下能产生具有更强氧化性的羟基自由基, 可降解多种难降解有机污染物。本次研究以罗丹明B为模拟染料废水模型, 探索活性炭催化过氧化氢处理染料废水的机理和效率, 对比过氧化氢氧化、 活性炭吸附、 活性炭催化过氧化氢等对罗丹明B的处理效率, 利用自由基俘获剂正丁醇对活性炭催化过氧化氢处理效果的影响、 反应过程释放气体分析、 放热分析等研究活性炭对过氧化氢催化氧化效果的及其作用机制。意义: 染料废水成分复杂, 如果不加以控制处理会对自然界生态造成很大影响。经过本次研究为工业染料废水的处理寻找更加高效, 更清洁, 更安全的方案, 找出现阶段染料废水处理中的不足之处, 提高对染料废水的处理效果。2. 国内外同类设计( 或同类研究) 的概况综述染料废水的特征是成分组成极为复杂、 色度较深, 且由含量较高的有机物、 化学需氧量( COD) 高, 生化需氧量( BOD5) 比较低, 缺乏生化反应所需碳源等营养元素, 可生化性差, 其排放量又比较大, 难以采用混凝、 生化等工艺处理, 属于处理起来相当费时费力的一类工业废水。如今, 传统氧化工艺已经无法满足对众多成分复杂的染料废水的处理需求, 而高级氧化技术( AOPs) 是近些年在水处理领域是一项比较先进的污水处理工艺, 该技术在废水处理方面有着很多传统氧化技术所不具备的优势, 其中最明显的特征是该技术时以羟基自由基为主要氧化剂, 与有机物产生化学反应, 系统中产生的有机自由基紧接着能参加OH的链式反应, 或在有机过氧化自由基生成后, 进一步和有机物进行氧化分解反应, 实现将有机物分解氧化为对自然界无污染的CO2和H2O的目标, 从而实现将有机物进行氧化分解的目的 。高级氧化技术一般包含Fenton试剂法及类Fenton试剂法、 超声化学氧化法、 半导体光催化氧化法、 湿式催化氧化法、 结合类臭氧法等。在任何高级氧化系统中, 羟基自由基(OH)都是氧化剂的主体, 不断的增加羟基自由基的产生率以及利用率, 这便是高级氧化技术的首要目标。王玲以罗丹明B为有机废水模型, 采用紫外光照射, 用过氧化氢对罗丹明B进行催化脱色, 研究了无机酸、 pH、 H2O2浓度、 光解时间对催化脱色效果的影响。实验结果表明: 用HCL调节pH=2, H2O2浓度为97.63mmol/L, 光解时间为15min, 此条件下过氧化氢催化氧化20mg/L的罗丹明B溶液进行脱色, 罗丹明B脱色率可达98%以上。黎朝.以罗丹明B为废水模型, 采用类Fenton高级氧化工艺进行处理。利用水热法合成有机金属骨架(MOFs)材料MIL-100(Fe) 和MIL-53(Fe)并以她们作为催化剂催化过氧化氢降解罗丹明B废水, 考察了类Fenton反映的最佳条件以及初步探讨了反应机理。在MIL-100( Fe) /H2O2反应体系处理罗丹明B的研究中, 经过实验得之最佳反应条件如下: 罗丹明B浓度为100mg/L, H2O2浓度为0.8g/L, 催化剂MIL-100( Fe) 的浓度为0.8g/L, 反应温度为40, 初始pH=3.92。在该最佳条件下罗丹明B脱色率为97.24%, TOC去除率为75.32%。国外对采用高级氧化技术处理有机废水的研究也有不少。Sunstrom和Klei研究UV-H2O2技术处理炸药废水, 该废水含有TNT和其它硝基化合物, 呈粉红色, 处理前必须进行稀释。其结论是: 炸药废水稀释后, 因其色度吸收紫外光而导致的能量损失能够减少, 从而系统的效率得到提高; 375nm波长下的UV-H2O2技术只能部分氧化TNT, 254nm波长下的UV-H2O2技术可降低TOC达90%。3. 课题设计( 或研究) 的内容以罗丹明B为模拟染料废水模型, 探索活性炭催化过氧化氢处理染料废水的机理和效率, 对比过氧化氢氧化、 活性炭吸附、 活性炭催化过氧化氢等对罗丹明B的处理效率, 利用自由基俘获剂正丁醇对活性炭催化过氧化氢处理效果的影响、 反应过程释放气体分析、 放热分析等研究活性炭对过氧化氢催化氧化效果的及其作用机制。 3. 设计( 或研究) 方法( 1) 过氧化氢单独氧化去除罗丹明B( 2) 活性炭单独吸附去除罗丹明B( 3) 活性炭催化过氧化氢对罗丹明B的处理( 4) 活性炭催化过氧化氢降解( 5) 正丁醇对活性炭催化过氧化氢去除罗丹明B的影响( 6) 罗丹明B浓度的测定5. 实施计划第1-2周:查阅资料, 做开题准备第3-4周: 准备实验器材, 配置实验所需药品, 研究实验方案进行试做第5-10周: 进行条件实验, 并根据实验结果整理和分析实验数据第11-13周: 撰写并修改论文第14周: 毕业论文并答辩指导教师意见指导教师签字: 年 月 日教研室意见教研室主任签字: 年 月 日