零價鐵-二氧化鈦反應器實驗研究.pdf

1、隨著經濟的發(fā)展，水環(huán)境質量問題日益重要,而水中鹵代烴如三氯甲烷具有“三致”作用，對人體危害極大。研究證明二氧化鈦作為一種廉價的光催化劑，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，在前人研究的基礎上，在負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。實驗證明加入活性炭的實驗三氯甲烷的去除率為37.19％，與不加活性炭的30

2、.49%相比，光催化劑的反應效率有所提高。經實驗驗證得出了處理濃度為150mg/L的三氯甲烷的最佳實驗材料質量比例為負載型二氧化鈦：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/二氧化鈦反應器進行了研究。選取了全混流反應器、固定床反應器和平推流式反應器三種反應器進行對比實驗得出如下結果：
　　1.經實驗研究三種反應器中三氯甲烷的去除率均隨反應時間的增加而升高，在4

3、0min-45min左右達到最大值，隨后去除率隨反應時間有所下降，其最高去除率分別為38.27%、22.83%、11.59%。在固定床反應器和平推流式反應器實驗中，流量在270L/h內，三氯甲烷的最高去除率均隨著反應器流量的增加而升高；同時在固定床反應器實驗中，在3層填料內，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.經動力學分析，全混流反應器與二級反應模型擬合較好，相關系數為0.9989。固定床反應器與零級反應模

4、型擬合較好，三組流量下的平均擬合相關系數為0.9992，三組填料層高度下的平均擬合相關系數為0.9985。平推流式反應器與二級反應模型擬合較好，三組流量下的平均擬合相關系數為0.9852。
　　3.通過實驗數據進行了傳質分析，全混流反應器中的總傳質系數kf和液相傳質系數kL相近，影響全混流反應器中質量傳遞的主要因素是液相傳質系數。固定床反應器和平推流式反應器的傳質通量和液相傳質系數隨流速的增加而增加。固定床反應器和平推流式反應器的