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內(nèi)容簡介

　　《等離子體技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用》從印染廢水著手，以等離子體技術(shù)為實現(xiàn)路徑，闡述了低溫等離子體技術(shù)處理廢水的原理、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及技術(shù)瓶頸。本書以試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的研究方法為途徑，介紹了介質(zhì)阻擋放電降解活性艷藍(lán)的實驗效果、鐵摻雜二氧化鈦強(qiáng)化放電降解活性艷藍(lán)的實驗效果、不同氣氛放電降解活性艷藍(lán)的實驗效果以及生物法聯(lián)合放電處理實際印染廢水的實驗效果，對等離子體技術(shù)應(yīng)用于印染廢水處理具有一定的理論指導(dǎo)意義。《等離子體技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用》適合環(huán)境科學(xué)、環(huán)境管理、環(huán)境工程等專業(yè)的科研和教學(xué)人員閱讀，可作為高等院校和科研院所相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和科研參考書，也可為應(yīng)用物理專業(yè)與環(huán)境工程專業(yè)交叉研究提供參考與啟發(fā)。

作者簡介

　　孫玉，鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院，講師，教育工作經(jīng)歷： 2016年12月畢業(yè)于東華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，獲工學(xué)博士學(xué)位，2014年至2015年間獲東華大學(xué)優(yōu) 秀博士生訪學(xué)項目資助在巴黎第六大學(xué)訪學(xué)，畢業(yè)后進(jìn)入鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院土木建筑學(xué)院工作至今，期間赴英國高地與群島大學(xué)研修教育教學(xué)法。研究領(lǐng)域：主要研究方向是低溫等離子技術(shù)處理難降解廢水。在等離子處理染料廢水、持久性污染物以及等離子協(xié)同催化處理難降解廢水方面開展了相關(guān)研究。作為參與人員，參加了教育部新世紀(jì)優(yōu) 秀人才計劃（NCET-12-0826）及上海市科委基礎(chǔ)研究重點項目（11JC1400100）等研究，通過前期研究，以第一作者身份產(chǎn)生了以下有意義的研究成果，相關(guān)研究工作積累如下：（1）利用響應(yīng)面分析法結(jié)合實驗設(shè)計研究了介質(zhì)阻擋放電降解染料廢水的優(yōu)化條件，并闡述了染料活性艷藍(lán)的降解機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Donghua University， 2019， 36 （6）： 573-579 （2）研究了低溫等離子體針板放電反應(yīng)器分別在三種氣氛中對活性艷藍(lán)的降解情況。利用放電過程中相關(guān)指標(biāo)變化情況利用COMSOL CODE建立了一維模型，明確臭氧對染料脫色的貢獻(xiàn)率約為80%左右。相關(guān)成果發(fā)表在Chemosphere， 2016， 155： 243-249 （SCI源刊）（3）研究了采用溶膠-凝膠法制備的鐵摻雜二氧化鈦在介質(zhì)阻擋放電體系中的強(qiáng)化性能，初步探討了鐵摻雜二氧化鈦聯(lián)合介質(zhì)阻擋放電體系降解活性艷藍(lán)的原因，并利用GC-MS分析檢測染料分子降解的中間產(chǎn)物，根據(jù)檢測結(jié)果推斷染料降解途徑及催化劑強(qiáng)化機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表在IEEE Transactions on Plasma Science， 2015， 43（9）： 3234-3241（SCI源刊）（4）研究了介質(zhì)阻擋放電技術(shù)與間歇式反應(yīng)器聯(lián)合系統(tǒng)對實際印染廢水降解效果，在優(yōu)化實驗條件下該系統(tǒng)可有效降解實際印染廢水。相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Donghua University， 2015， 32 （5）： 715-719（EI）（5）研究了Fenton-like/TiO2催化介質(zhì)阻擋放電體系對活性艷藍(lán)的降解效果。相關(guān)成果發(fā)表在環(huán)境工程學(xué)報：2016，10（6）： 2819 ~ 2825 （6）研究了介質(zhì)阻擋放電技術(shù)降解染料廢水的影響因素及降解機(jī)理，相關(guān)成果發(fā)表在Journal of Donghua University， 2019， 36 （6）： 573-579 參與項目及參編著作： 1.河南省科學(xué)技術(shù)廳科技攻關(guān)項目：IC反應(yīng)器處理造紙廢水的污泥鈣化研究（162102210084），完成相關(guān)實驗檢測及實驗數(shù)據(jù)處理。 2.河南省科學(xué)技術(shù)廳科技攻關(guān)項目：酸模屬植物修復(fù)農(nóng)田土壤重金屬污染強(qiáng)化效果研究（202102110212），負(fù)責(zé)重金屬強(qiáng)化修復(fù)效果及強(qiáng)化措施效果研究。 3.參與編著普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材《化工原理》的編著，負(fù)責(zé)流體流動、傳熱、吸收與蒸餾章節(jié)的編寫。

圖書目錄

第1章緒論1
1.1概述1
1.2印染廢水簡介1
1.3印染廢水處理技術(shù)簡介3
1.3.1生物法3
1.3.2物化法4
1.3.3高級氧化法5
1.4低溫等離子體水處理技術(shù)簡介7
1.4.1等離子體概述7
1.4.2低溫等離子體水處理技術(shù)基本原理8
1.4.3反應(yīng)過程中的物理化學(xué)現(xiàn)象8
1.4.4低溫等離子水處理技術(shù)放電方式10
1.4.5等離子體廢水處理技術(shù)研究概況17
1.5目前研究存在的主要問題22
1.6本書主要研究內(nèi)容22
參考文獻(xiàn)23

第2章低溫等離子體廢水處理研究方法33
2.1研究材料及儀器簡介33
2.2研究裝置及方法概述35
2.2.1介質(zhì)阻擋放電裝置35
2.2.2針板放電裝置36
2.2.3介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)裝置操作方法38
2.2.4針板放電反應(yīng)裝置操作方法38
2.3水質(zhì)分析量化方法38
2.3.1活性艷藍(lán)染料濃度的量化38
2.3.2溶液pH值的測定40
2.3.3化學(xué)需氧量的測定40
2.3.4過氧化氫濃度的測定40
2.3.5總有機(jī)碳的測定41
2.3.6液相臭氧濃度的測定41
2.3.7陰離子濃度的測定42
2.3.8傅里葉紅外光譜（FTIR）的測定43
2.3.9氣相臭氧的測定43
2.3.10輸出功率及能效的測定43
2.3.11等離子體發(fā)射光譜(OES)44
2.4催化劑表征方法44
2.4.1pHpzc的測定44
2.4.2環(huán)境掃描電鏡45
2.4.3X射線粉末衍射45
2.4.4比表面積測定45
2.4.5紫外可見漫反射45
參考文獻(xiàn)45

第3章介質(zhì)阻擋放電技術(shù)處理活性艷藍(lán)的研究47
3.1研究背景47
3.2放電降解活性艷藍(lán)單因素影響研究與分析48
3.2.1放電電壓對活性艷藍(lán)降解的影響48
3.2.2放電功率對活性艷藍(lán)降解的影響49
3.2.3初始濃度對活性艷藍(lán)降解的影響51
3.2.4初始pH值對活性艷藍(lán)降解的影響53
3.2.5RB-19溶液色度隨時間的變化55
3.2.6RB-19溶液的pH值變化56
3.2.7溶液CODCr與TOC的變化57
3.2.8降解過程中溶液UV-vis的變化58
3.2.9叔丁醇對RB-19降解效果的影響59
3.3放電降解活性艷藍(lán)多因素影響研究與分析59
3.3.1實驗設(shè)計及模型建立60
3.3.2模型分析61
3.3.3響應(yīng)面三維圖與等高圖分析64
3.4本章小結(jié)66
參考文獻(xiàn)67

第4章鐵摻雜二氧化鈦協(xié)同介質(zhì)阻擋放電降解活性艷藍(lán)70
4.1研究背景70
4.2溶膠-凝膠法制備鐵摻雜二氧化鈦催化劑71
4.3催化劑設(shè)計條件優(yōu)化71
4.3.1不同制備條件對催化劑晶型的影響72
4.3.2不同制備條件對催化劑形貌的影響73
4.4不同制備條件催化劑協(xié)同低溫等離子體的效果研究74
4.4.1不同條件下制備的催化劑對活性艷藍(lán)溶液脫色效果的比較74
4.4.2不同條件下制備的催化劑對RB-19的TOC去除效果比較75
4.4.3綜合評選76
4.5最優(yōu)催化劑表征及分析76
4.5.1X射線衍射(XRD)圖譜76
4.5.2環(huán)境掃描電鏡(SEM)圖77
4.5.3紅外掃描光譜(FTIR)78
4.5.4紫外可見漫反射光譜(UV-vis)78
4.6催化協(xié)同介質(zhì)阻擋放電體系降解效果分析79
4.6.1催化協(xié)同介質(zhì)阻擋放電體系對溶液的脫色效果79
4.6.2催化劑協(xié)同介質(zhì)阻擋放電體系對溶液TOC的降解效果80
4.6.3初始濃度對活性艷藍(lán)降解效果的影響81
4.6.4初始pH值對活性艷藍(lán)降解效果的影響83
4.6.5催化劑投加量對活性艷藍(lán)降解效果的影響83
4.6.6雙氧水產(chǎn)量85
4.6.7硝酸根離子產(chǎn)量86
4.6.8硫酸根離子產(chǎn)量87
4.6.9紫外-可見光譜及紅外光譜變化87
4.6.10OES光譜掃描89
4.7催化協(xié)同放電體系耦合機(jī)理90
4.7.1組合工藝降解效果對比90
4.7.2降解中間產(chǎn)物分析90
4.7.3催化協(xié)同作用機(jī)理94
4.8本章小結(jié)95
參考文獻(xiàn)96

第5章不同氣氛下針板放電降解活性艷藍(lán)的研究99
5.1問題提出99
5.2不同氣氛中針板放電降解染料廢水的研究及分析100
5.2.1不同氣氛下針板放電參數(shù)的研究100
5.2.2不同氣氛下放電過程中臭氧的產(chǎn)量102
5.2.3不同放電氣氛下溶液紫外-可見光譜掃描及顏色變化103
5.2.4不同氣氛下染料降解動力學(xué)105
5.2.5相同能量密度下三種放電氣氛中的降解情況106
5.2.6不同放電氣氛下溶液pH值的變化107
5.3臭氧-染料反應(yīng)理論模型建立108
5.3.1描述分子運動109
5.3.2模擬示意圖110
5.3.3擴(kuò)散系數(shù)Dc的確定110
5.3.4臭氧-染料反應(yīng)模擬112
5.4本章小結(jié)113
參考文獻(xiàn)114

第6章生物法聯(lián)合放電處理實際印染廢水的研究117
6.1 研究背景117
6.2研究對象及性質(zhì)118
6.2.1實際印染廢水及活性污泥來源118
6.2.2實際印染廢水及活性污泥性質(zhì)118
6.3聯(lián)合工藝運行效果與分析118
6.3.1介質(zhì)阻擋放電對實際印染廢水的處理效果118
6.3.2生物法對實際印染廢水的處理效果122
6.3.3聯(lián)合工藝對實際印染廢水的處理效果124
6.4本章小結(jié)125
參考文獻(xiàn)125

本書縮略詞126