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理,試圖尋找廉價,高效的催化劑并針對該催化劑進行了催化濕式氧化處理氨氮廢水工藝條件的優(yōu)化,并進一步對其進行實際工業(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MnO<,2>存在.(2)考察載體對催化效果的影響.實驗中選擇了不同載體制備負載復(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,保溫時間

3、)對催化效果的影響.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,去除率達到98.5﹪以上.(2)在優(yōu)化工藝條件的同時考察了催化劑的穩(wěn)定性并求取了氨氮降解的動力學(xué)方程.結(jié)果表明在反應(yīng)連續(xù)運行100

4、0min后,氨氮(C<,0>=980 mg·L<'-1>)的去除率仍達到90﹪以上,具有較高活性與穩(wěn)定性.求取的動力學(xué)方程表明氨氮降解反應(yīng)為一級反應(yīng).3.對實際工業(yè)含氨廢水的實驗考察.以實驗室的優(yōu)化工藝條件為基礎(chǔ),對實際焦化廢水進行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,去除率分別達到98.3﹪和97.5﹪.