催化濕式氧化法處理氨氮廢水的研究.pdf

1、本文基于氨氮催化氧化的機(jī)理,試圖尋找廉價(jià),高效的催化劑并針對(duì)該催化劑進(jìn)行了催化濕式氧化處理氨氮廢水工藝條件的優(yōu)化,并進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行實(shí)際工業(yè)廢水的處理.圍繞以上設(shè)想,本文開展的工作如下:1.適用于CWAO處理氨氮廢水催化劑的制備與表征.(1)制備了Cu-Mn-Ce復(fù)合催化劑.根據(jù)氧化催化原理選擇了CuO作為催化劑的主活性組分,通過與Mn、Co、Zn、Ni氧化物進(jìn)行復(fù)合制備出復(fù)合催化劑,研究表明,Cu-Mn復(fù)合催化劑催化活性最好,氨氮去除率

2、由單組份氧化銅的45.2﹪提高到59.1﹪;CeO<,2>電子助劑的加入,復(fù)合催化劑的氨氮去除率由59.1﹪提高到91.0﹪,而且有效地抑制了銅的溶出,有利于維持高價(jià)MnO<,2>存在.(2)考察載體對(duì)催化效果的影響.實(shí)驗(yàn)中選擇了不同載體制備負(fù)載復(fù)合催化劑,結(jié)果表明孔徑大小分布在6-10nm γ型活性氧化鋁載體制備的催化劑對(duì)氨氮廢水去除效果優(yōu)良.(3)優(yōu)化了復(fù)合催化劑中活性組分的配比并在此基礎(chǔ)上考察了催化劑的制備工藝(焙燒溫度,保溫時(shí)間

3、)對(duì)催化效果的影響.得出了較優(yōu)配方與適宜的制備工藝條件.2.在確定了高效復(fù)合催化劑的基礎(chǔ)上考察了工藝條件對(duì)氨氮去除率的影響.(1)系統(tǒng)地考察了反應(yīng)溫度、氧氣分壓、pH值對(duì)氨氮去除率的影響.得到在溫度255℃、氧氣分壓為4.2Mpa,pH=10.8下,初始濃度為1023mg·L<'-1>氨水,反應(yīng)150min,去除率達(dá)到98.5﹪以上.(2)在優(yōu)化工藝條件的同時(shí)考察了催化劑的穩(wěn)定性并求取了氨氮降解的動(dòng)力學(xué)方程.結(jié)果表明在反應(yīng)連續(xù)運(yùn)行100

4、0min后,氨氮(C<,0>=980 mg·L<'-1>)的去除率仍達(dá)到90﹪以上,具有較高活性與穩(wěn)定性.求取的動(dòng)力學(xué)方程表明氨氮降解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng).3.對(duì)實(shí)際工業(yè)含氨廢水的實(shí)驗(yàn)考察.以實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)化工藝條件為基礎(chǔ),對(duì)實(shí)際焦化廢水進(jìn)行pH值的調(diào)控,表明:T=255℃、P<,O2>=4.2Mpa、pH=12條件下,氨氮初始濃度為3114mg·L<'-1>、COD為7640 mg·L<'-1>的焦化廢水,去除率分別達(dá)到98.3﹪和97.5﹪.