氧化型锰矿石氧化焦化废水实验研究

摘要

本文首先分析了锰矿石的矿物成分,再利用该矿物的环境属性之一-氧化性处理苯酚溶液及焦化废水,探讨了利用锰矿石处理苯酚溶液及焦化废水的几个影响因素以及处理效果和反应动力学. 试验中,溶液pH值、反应时间和振荡速度对锰矿物氧化苯酚都有明显影响,且在矿物粒径为0.075～0.09mm、pH=1.0、反应时间为2h时,锰矿石对1000mg/L苯酚COD<,Cr>去除率可达92﹪以上.同时用锰矿石对100mg/L的苯酚循环再生氧化,重复使用可达10次以上;锰矿石可使COD<,Cr>为6821mg/L,含酚量1262mg/L(以苯酚计)的焦化废水COD<,Cr>和挥发酚去除率达70﹪以上和92﹪以上,溶液pH值、反应时间和振荡速度是影响焦化废水氧化降解的主要因素,矿石用量、粒径等对焦化废水降解有不同程度的影响,反应温度对反应基本不产生影响;苯酚以及焦化废水中大部分污染物氧化产物为CO<,2>,氧化还原释放的锰离子量与理论计算不平衡,推测在锰矿石表面发生羟基化作用,苯酚和焦化废水的氧化降解是羟基自由基与MnO<,2>共同作用的结果:动态模拟实验表明经锰矿石氧化降解后,焦化废水可生化性大大提高. 动力学实验表明锰矿石氧化苯酚和焦化废水的反应基本上可以用伪二级反应模型进行线性拟合,两个反应都是由苯酚和废水污染物从溶液中扩散到矿物表面步骤控制的反应,即扩散控制反应.

目录

文摘

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致谢

第一章概述

1.1锰矿床时空分布、成矿规律及矿床类型

1.1.1我国锰矿床的时空分布

1.1.2我国锰矿床的类型

1.2锰的氧化物矿物的结构特征

1.2.1锰的氧化物矿物电子结构和晶体结构

1.2.2锰的氧化物矿物的环境属性

1.3锰的氧化物和氢氧化物的应用

1.3.1对金属离子的吸附氧化作用

1.3.2对无机阴离子的吸附氧化作用

1.3.3对有机物的吸附氧化作用

1.3.4锰的氧化物矿物的应用发展趋势

1.4锰矿物研究中存在的问题

1.5研究内容和研究意义

第二章铜陵锰矿石矿物学特征

2.1锰矿石外貌和微观结构

2.2锰矿石矿物成分XRD分析

2.3锰矿石矿物主要性质表征

2.3.1锰矿石中总锰含量的测定

2.3.2锰矿石中MnO2含量的测定

2.3.3锰矿石表面电荷零点(PZC)的测定

2.3.4锰矿石比表面积的测定

2.3.5锰矿石表面负电荷量的测定

2.3.6锰矿石氧化度的测定

2.4软锰矿的基本结构性质

2.5煅烧后锰矿石物相

2.6小结

第三章锰矿石氧化苯酚及矿石循环再生实验

3.1含酚废水综述

3.1.1含酚废水的来源

3.1.2含酚废水的危害

3.1.3含酚废水的处理状况

3.2实验部分

3.2.1实验材料和仪器

3.2.2测试方法

3.3锰矿石氧化苯酚实验

3.3.1实验方法

3.3.2实验结果与讨论

3.3.3小结

3.4锰矿石循环再生氧化苯酚实验

3.4.1测试方法

3.4.2实验材料和仪器

3.4.3实验方法

3.4.4实验结果与讨论

3.4.5小结

第四章锰矿石氧化苯酚反应动力学

4.1固液化学反应动力学基本理论

4.1.1伪一级动力学模型(pseudo-first order kinetic model)

4.1.2伪二级动力学模型(pseudo-second order kinetic model)

4.2实验部分

4.2.1.实验仪器及材料

4.2.2.实验方法

4.2.3实验结果

4.3小结

第五章锰矿石对焦化废水氧化降解实验

5.1综述

5.2实验部分

5.2.1实验材料与仪器

5.2.2测试方法

5.3锰矿石氧化焦化废水静态实验

5.3.1实验方法

5.3.2实验结果

5.4小结

第六章锰矿石氧化处理焦化废水动力学实验

6.1实验方法

6.2实验结果与讨论

6.3 小结

第七章锰矿石氧化处理焦化废水模拟动态实验

7.1试验方法

7.2实验结果与讨论

7.3 小结

第八章总结与展望

参考文献