高浓度氨氮废水的吹脱及气相氨的催化氧化研究

摘要

采用吹脱和催化氧化技术对高浓度氨氮废水处理进行实验研究。吹脱实验系统地考察了不同pH、水温、气液比等因素对NH3-N吹脱效率的影响。气相氨的催化氧化，主要研究Cr2O3/Al2O3和NiO/Al2O3系列催化剂样品在不同温度、负载量等条件下对氨气的催化氧化活性。 对氨氮废水吹脱研究表明：吹脱效率随pH值升高而增大，pH大于11以后，吹脱效率增加幅度逐渐变小；水温升高NH3-N吹脱效率不断提高；气液比越大NH3-N去除率越高，气液比从120：1增大到300：1之间，NH3-N去除率增加最快；结合催化氧化的需要确定了最适的吹脱条件：pH为11、水温为40℃、气液比选择为360：1，在此条件下吹脱1h，NH3-N去除率达95.5％。 气相氨的催化氧化研究中，系统地考察了活性组分负载量、温度、NH3浓度等因素对催化剂活性的影响。结果表明：氨气转化率随温度的升高先增大后降低，且最高转化率的温度随活性组分负载量增加而降低。对Cr2O3/Al2O3催化剂，活性组分负载量增加，催化剂样品的活性先增强后减弱，Cr2O3负载量为12％(质量比)的催化剂样品在425℃附近对氨气有最高氧化率；对NiO/Al2O3系列催化剂，催化剂活性随NiO负载量的增加而增强，NiO负载量为20％的催化剂有最好活性，在375℃附近对氨气的氧化率最高。 通过对氨气多相催化氧化机理的初步分析，建立了NH3的多相催化氧化反应动力学方程，为今后的研究打下了一定理论基础。

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1研究课题的提出

1.2研究工作的主要内容

第二章文献综述

2.1氨氮废水的产生及危害

2.1.1氨氮废水的来源

2.1.2氨氮废水的危害

2.2氨氮废水处理技术

2.2.1生物脱氮法

2.2.2物理化学处理技术

2.2.3吹脱、汽提法

2.3催化技术在氨氮废水处理中的研究与应用

第三章氨氮废水的吹脱实验研究

3.1吹脱方案的选择

3.2实验装置及分析方法

3.2.1实验流程及装置

3.2.2测试项目及分析方法

3.3吹脱效率影响因素分析

3.3.1 pH值对吹脱效率的影响分析

3.3.2温度对吹脱效率的影响分析

3.3.3气液比对吹脱效率的影响分析

3 3.4最佳吹脱条件的确定

3.4小结

第四章吹脱氨气的催化转化实验

4.1催化剂的选择与制备

4.1.1催化剂的定义及性质

4.1.2催化剂的组成及功能

4.1.3催化剂的选择

4.1.4催化剂的制备

4.2活性组份负载量对催化剂活性的影响

4.2.1 Cr2O3负载量对催化剂活性的影响

4.2.2 NiO负载量对催化剂活性的影响

4.2.3负载量对反应产物浓度的影响

4.3氨气浓度对催化剂活性的影响

4.4小结

第五章氨气的催化氧化机理及动力学初探

5.1氨气催化氧化反应过程

5.2氨气催化氧化反应机理

5.3NH3催化氧化动力学

第六章结论及建议

6.1结论

6.2问题及讨论

附图1纳氏试剂分光光度法测NH3-N标准曲线

附图2次氯酸钠-水杨酸分光光度法测NH3标准曲线

附图3盐酸萘乙二胺分光光度法测NOx标准曲线

参考文献

致谢

附录硕士学习期间发表的论文