高级催化氧化法处理难降解有机废水

摘要

该文研究了湿式催化氧化法(CatalyticWatOxidation,CWO)在处理高浓度、难降解有机废水中催化剂的选择、条件的优化、动力学和热力学参数的确定以及此方法在实际废水中的应用.在金属活性组分和载体的选择中分别以Ni、Cu、Co、Mn、Ce、Bi为活性组分,以石英砂、分子筛、Al<,2>O<,3>为载体制备了48种催化剂并进行研究.从催化效果和实用的角度上看,Cu+Ce+分子筛复合催化剂为最佳;在催化剂制备条件优化的研究中发现烧结温度为800℃、烧结时间为4小时、浸泡液总浓度为0.007mol.L<'-1>时催化剂的金属活性组分Cu的流失较小并且催化效果也相对较好;在实验条件的选择中,发现当废水的pH为7.52时催化效果较好而金属活性组分的流失也相对较少,而通过正交实验得到影响催化氧化因素的主次关系为时间>催化剂>H<,2>O<,2>,其最佳实验条件是:H<,2>O<,2>1.0ml、催化剂0.6克、Fe2ml(0.035g.L<'-1>)、反应时间1.5小时;在动力学和热力学实验中共做了5种温度下的动力学曲线,由结果可推知该反应为准一级反应,其反应的活化能为0.66kj.mol<'-1>,由此可知此反应能在常温下迅速反应;将以上最优催化剂和最佳条件应用于实际废水的处理,其COD的去除率最高可达62.1﹪.

目录

文摘

英文文摘

1引言

2理论部分

2.1 Fenton试剂氧化-还原反应的机理

2.2确定动力学方程参数的一般理论

2.3铁屑/炭微电解反应机理

2.4吸光光度法测定吸光度和浊度的原理

2.5原子吸收法测定Cu2+的原理

3试验部分

3.1实验仪器及药品

3.1.1实验仪器

3.1.2实验药品

3.2处理对象

3.2.1模拟废水

3.2.2实际废水

3.3主要试剂的配制

3.4催化剂的配制

3.5正交实验设计

3.6动力学和热力学实验

3.7实际废水的处理

3.7.1铁屑/炭微电解预处理

3.7.2絮凝预处理

3.7.3 Fenton试剂处理

3.8分析方法

3.8.1滴定法测定COD

3.8.2吸光度的测定

3.8.3浊度的测定

3.8.4原子吸收法测定Cu2+流失率

4实验结果及数据处理

4.1催化剂活性组分的选择

4.1.1催化剂活性组分的选择

4.1.2催化剂载体的选择

4.2金属活性组分的浓度的选择

4.3催化剂烧结温度的选择

4.4催化剂烧结时间的选择

4.5催化剂制备条件对Cu2+流失率的影响

4.6催化剂的重复使用

4.7湿式催化氧化条件的选择

4.7.1 COD去除率和浊度随反应时间及H2O2量的变化情况

4.7.2pH值对COD、浊度去除率和Cu2+流失的影响

4.7.3实验条件的优化

4.8动力学的研究

4.9实际废水的处理

5结论

致谢

参考文献

附录1：关于南通医用卫生材料厂生产污水处理工程的小试结果报告

附录2：南通医用卫生材料厂生产污水处理工程方案设计