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第1章 高级氧化技术及其应用研究现状 1

1.1 难降解有机废水的产生及污染现状 2

1.1.1 内分泌干扰物废水 2

1.1.2 染料废水 3

1.1.3 垃圾渗滤液 5

1.2 难降解废水物化处理法及其优缺点 6

1.2.1 吸附法 6

1.2.2 膜分离法 6

1.2.3 常规氧化法 7

1.2.4 高级氧化法 7

1.3 高级氧化技术在难降解废水中的应用进展 8

1.3.1 TiO2光催化技术 8

1.3.2 光电催化反应技术 10

1.3.3 电化学氧化技术 11

1.3.4 臭氧氧化技术 13

1.3.5 Fenton／类Fenton氧化技术 17

参考文献 18

第2章 TiO2光催化反应技术及其应用 21

2.1 稀土掺杂TiO2光催化剂及其性能 22

2.1.1 材料制备与活性评价方法 23

2.1.2 镧掺杂TiO2光催化剂性能及表征 26

2.1.3 稀土掺杂TiO2光催化剂性能及表征 32

2.1.4 稀土掺杂TiO2光催化剂灭菌性能 39

2.2 微球形稀土掺杂TiO2光催化剂的制备及其性能 40

2.2.1 微球形TiO2的制备方法及光催化效率的计算 40

2.2.2 制备工艺参数对TiO2微球光催化活性的影响 42

2.2.3 制备工艺参数对Gd掺杂TiO2微球光催化活性的影响 45

2.2.4 TiO2微球、Gd-TiO2微球性能比较 47

2.2.5 TiO2微球和稀土掺杂TiO2微球的表征 49

2.3 多层光源内置式流化床光催化反应器的设计及其性能 52

2.3.1 反应器的设计与光量子效率的计算 52

2.3.2 偶氮染料在新型流化床光催化反应器中降解脱氮 55

2.3.3 双酚A在新型流化床光催化反应器中的降解规律 59

2.4 旋转薄膜浆态光催化反应器的设计及其性能 64

2.4.1 旋转薄膜浆态光催化（RFFS）反应器的设计与制作 65

2.4.2 RFFS反应器与传统鼓泡浆态反应器光催化性能对比 66

2.4.3 操作参数对苯酚在 RFFS反应器中光催化降解的影响 67

2.4.4 苯酚在RFFS反应器中的降解动力学 67

2.5 TiO2光催化反应过程的强化 69

2.5.1 超声强化TiO2光催化反应器的设计与制作 70

2.5.2 超重力强化TiO2光催化反应器的设计与制作 72

2.5.3 超声强化TiO2光催化降解甲基橙（MeO） 73

2.5.4 超重力强化TiO2光催化降解罗丹明B （RhB） 79

参考文献 85

第3章 液膜光电催化反应技术及其应用 89

3.1 液膜光电催化反应器的设计依据 91

3.1.1 目标污染物的分子结构 91

3.1.2 目标污染物的光吸收特性 93

3.1.3 液膜光电催化反应器的设计思路 94

3.2 TiO2 ／Ti光电极的制备方法及其表征 94

3.2.1 直接热氧化法 94

3.2.2 阳极氧化法 95

3.2.3 溶胶-凝胶法 95

3.2.4 溶胶-凝胶法制备TiO2 ／Ti电极的表征 96

3.2.5 N、 F-TiO2／Ti电极的表征 98

3.2.6 Bi2O3-TiO2／Ti电极的表征 100

3.3 阳极转盘液膜光电催化（ARPEC）反应器性能 102

3.3.1 阳极转盘液膜光电催化反应器装置 103

3.3.2 阳极转盘液膜光电催化处理废水的过程 104

3.3.3 不同方法制备的TiO2 ／Ti电极的催化性能的比较 105

3.3.4 溶胶-凝胶法制备TiO2 ／Ti电极的条件优化 107

3.3.5 对罗丹明B的处理 108

3.3.6 对诱惑红的处理 118

3.3.7 对实际印染废水的处理 119

3.3.8 TiO2 ／Ti电极稳定性和重现性 122

3.4 双转盘液膜光电催化（DRPEC）反应器性能 123

3.4.1 双转盘液膜光电催化反应器装置 124

3.4.2 双转盘液膜光电催化反应器处理废水的过程 125

3.4.3 对罗丹明B的处理 126

3.4.4 处理其他染料废水 128

3.4.5 实际染料废水的DRPEC处理 129

3.4.6 双转盘液膜光电催化的降解机理 130

3.5 阳极斜板液膜光电催化（ASPEC）反应器性能 136

3.5.1 阳极斜板液膜光电催化反应器装置 137

3.5.2 阳极斜板液膜光电催化反应器处理废水的过程 138

3.5.3 光电催化降解RhB 139

3.5.4 ASPEC降解其他模拟染料废水 148

3.5.5 ASPEC降解实际印染废水 150

3.5.6 太阳光源下ASPEC降解模拟染料废水 151

3.5.7 N、 F-TiO2／Ti阳极斜板液膜光电催化 152

3.5.8 TiO2／Ti和N、 F-TiO2／Ti电极的催化性能比较 153

3.6 双极斜板液膜光电催化（DSPEC）反应器性能 155

3.6.1 双极斜板光电催化反应器装置 155

3.6.2 双极斜板液膜光电催化反应器处理废水的过程 155

3.6.3 不同过程处理苋菜红 156

3.6.4 苋菜红的脱色和矿化 157

3.6.5 自生电场和外加电场的比较 157

3.6.6 斜置Cu电极的作用 158

3.6.7 循环流量的影响 159

3.6.8 印染废水处理 159

3.6.9 Bi2O3-TiO2／Ti阳极DSPEC处理RBR 159

3.7 MFC电助双极斜板液膜光电催化（MPEC）反应器性能 161

3.7.1 MFC电助双极斜板液膜光电催化反应装置 161

3.7.2 MPEC反应器处理废水的过程 161

3.7.3 MFC的启动 163

3.7.4 MPEC处理RhB 163

3.7.5 MPEC处理苋菜红染料 168

3.7.6 MPEC处理实际印染废水 170

3.7.7 MPEC与生物法联用的实际应用前景预测 171

参考文献 171

第4章 电化学氧化技术及其在垃圾渗滤液处理中的应用 175

4.1 板框式电化学反应器处理焚烧发电厂垃圾渗滤液生化出水 176

4.1.1 板框式电化学反应器设计及实验流程 177

4.1.2 电化学氧化脱色效果 179

4.1.3 过程参数对COD和NH3-N去除的影响 180

4.1.4 电化学氧化去除COD的动力学及其机理探讨 183

4.1.5 反应器能耗比较分析 185

4.2 多通道电化学反应器处理垃圾渗滤液生化出水 188

4.2.1 多通道电化学反应器的设计及制作 188

4.2.2 电化学反应器能耗的计算 190

4.2.3 电流密度的影响 190

4.2.4 表观流速的影响 192

4.2.5 氯离子浓度的影响 192

4.2.6 比电极面积的影响 193

4.2.7 多通道电化学反应器能耗分析 195

4.3 电化学法去除生物源有机纳米胶体 195

4.3.1 实验流程及膜过滤通量的计算 196

4.3.2 电化学处理时间的影响 196

4.3.3 比电极面积的影响 197

4.3.4 电化学处理出水静置时间的影响 198

4.3.5 电化学处理出水静置过程中COD和余氯的变化规律 199

4.3.6 电化学处理前后垃圾渗滤液过滤性能的比较 200

4.4 电化学降解垃圾渗滤液生化出水中有机污染物的机理 201

4.4.1 实验方法及气质测定条件 202

4.4.2 垃圾渗滤液生化出水中有机污染物成分分析 203

4.4.3 电化学处理不同时间的废水中有机污染物的去除特性 205

4.5 垃圾渗滤液生化出水电化学处理出水的环境医学评价 207

4.5.1 实验水样水质及斑马鱼实验流程 207

4.5.2 电化学处理后出水的毒性分析 208

4.5.3 渗滤液生化出水的毒性分析 210

参考文献 211

第5章 O3／Ca（OH）2氧化反应新体系及其应用 213

5.1 微泡O3／Ca（OH）2氧化反应新体系 214

5.1.1 催化臭氧氧化反应器的应用现状 214

5.1.2 微纳米气泡在水处理中的应用 215

5.1.3 微泡O3／Ca（OH）2氧化反应新体系的提出 218

5.2 微泡反应器的设计及其传质和产生羟基自由基的性能 218

5.2.1 臭氧微泡反应器的设计与制作 219

5.2.2 臭氧微泡反应器处理废水过程中O3和·OH浓度的测定 221

5.2.3 臭氧微泡反应器数值模拟分析 222

5.2.4 不同操作参数对微泡反应器液相中O3和·OH浓度的影响 229

5.2.5 微泡反应器与传统鼓泡反应器的性能比较 232

5.3 O3／Ca（OH）2氧化处理垃圾渗滤液生化出水提高膜分离性能 234

5.3.1 垃圾渗滤液水质及实验装置 235

5.3.2 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水小试实验效果 240

5.3.3 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水中试实验效果 245

5.3.4 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水提高反渗透性能 247

5.3.5 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水提高纳滤性能及机理 252

5.4 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器处理典型化工废水 259

5.4.1 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器氧化处理酸性红18 260

5.4.2 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器氧化处理苯酚废水 268

5.4.3 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器氧化处理对硝基苯酚废水 274

参考文献 279

第6章 类Fenton催化材料的制备及其应用 283

6.1 Fe／AC催化材料的制备及表征 284

6.1.1 Fe／AC催化剂的制备 285

6.1.2 Fe／ AC材料的DTA分析 286

6.1.3 Fe／AC材料的XRD分析 286

6.1.4 Fe／ AC材料的FT-IR分析 287

6.2 Fe／AC催化H2O2降解双酚A的性能 288

6.2.1 实验流程及测定方法 288

6.2.2 AC对Fe3＋的吸附性能 290

6.2.3 不同铁源对Fe／AC材料性能的影响 291

6.2.4 载Fe3量对Fe／AC催化性能的影响 292

6.2.5 煅烧温度对Fe／ AC催化活性和稳定性的影响 294

6.2.6 Fe／ AC催化剂的稳定性 295

6.3 Fe／AC催化H2O2降解双酚A的工艺优化 296

6.3.1 反应时间对催化降解BPA的影响 297

6.3.2 反应温度对催化降解BPA的影响 297

6.3.3 溶液pH值对催化降解BPA的影响 298

6.3.4 Fe3＋／H2 O2摩尔比对催化降解BPA的影响 299

6.3.5 过氧化氢用量对催化降解BPA的影响 299

6.3.6 Fe／AC催化降解BPA的动力学过程 300

参考文献 302