腐植酸的过氧化氢催化氧化特性研究

摘要

由于地表水污染严重,水质指标不断提高,人们对水质的安全备受关注,因此,针对常规处理的局限性该文主要研究了腐植酸类天然有机物的过氧化氢催化氧化条件及其处理特性,并与腐植酸的臭氧化处理特性进行了比较,同时探讨了过氧化氢预氧化强化处理工艺对后续常规处理工艺和深度处理工艺的影响.实验结果表明,过氧化氢催化氧化在酸性和Fe2+、O3作为催化剂条件下对腐植酸的氧化效果明显.过氧化氢催化氧化具有显著的脱色和UV254的去除作用,在Fe2+、O3做催化剂时,对色度和UV254的去除率可以达到90％以上.同时,过氧化氢催化氧化对TOC的去除比较显著,TOC的去除率达49%.通过HPLC和GC-MS对氧化前后有机物分子量分布和结构特征进行了分析,结果表明过氧化氢催化氧化对有机物分子量分布和结构改变具有明显的效果,能将大分子有机物氧化为小分子有机物,将以苯环为主的有机物氧化分解为以羧酸、醇、胺、酯、醚、烷烃等为主的有机物.同臭氧氧化相比较,二者在脱色和UV254的去除方面效果基本相当,但是,过氧化氢催化氧化不仅对有机物性质发生改变,而且还对有机物具有明显的去除作用,而臭氧氧化仅对有机物进行性质和结构的改变,对有机物几乎无去除作用,并不能将有机物彻底氧化.以过氧化氢催化氧化处理工艺作为常规处理工艺和深度处理工艺的预处理,研究了腐植酸的过氧化氢的催化氧化对后续常规处理工艺和深度处理工艺的强化作用,结果表明预氧化处理具有明显改善后续处理工艺出水水质作用,而且在保证同等处理效果的情况下明显地降低了混凝剂的投加量,提高了活性炭过滤速度.与臭氧预氧化处理相比较,在提高后续常规处理工艺和深度处理工艺出水水质方面,过氧化氢催化氧化效果优于臭氧化处理效果.

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1绪论

1.1研究背景

1.1.1地表水中有机物污染现状

1.1.2水质标准

1.2研究目的和意义

1.2.1常规处理的局限性

1.2.2强化常规工艺的方法

1.2.3课题来源

1.3研究内容

2过氧化氢催化氧化

2.1过氧化氢催化氧化的机理

2.2过氧化氢催化氧化在水处理中的应用

2.3过氧化氢催化氧化种类及其氧化机理

2.3.1 Fenton试剂催化氧化及其应用

2.3.2№O2/UV紫外光催化氧化法

2.3.3 H2O/O3催化氧化法

2.3.4 UV/H2O2/O3催化氧化法

3试验方法

3.1腐植酸样品的制备

3.2试验方案

3.3分析方法

4腐植酸的过氧化氢催化氧化特性

4.1腐植酸的过氧化氢氧化特性

4.2腐植酸的过氧化氢催化氧化特性

4.2.1腐植酸的过氧化氢催化氧化特性的分析

4.2.2几种催化剂的催化氧化特性比较

4.3腐植酸的过氧化氢催化氧化与臭氧化对比

4.3.1腐植酸臭氧氧化反应特性

4.3.2腐植酸过氧化氢的催化氧化与臭氧化的特性对比

4.4小结

5过氧化氢催化氧化对水处理工艺的影响

5.1过氧化氢催化氧化对混凝的影响

5.2腐植酸的过氧化氢催化氧化对混凝+活性炭吸咐的影响

5.3小结

6结论

致谢

参考文献