臭氧-多相催化氧化去除水中有機污染物效能與機理.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TU991.2國際圖書分類號：X520.5工學博士學位論文臭氧多相催化氧化去除水中有機污染物效能與機理博士研究生：孫志忠導師：馬軍教授申請學位：工學博士學科、專業(yè)：市政工程所在單位：市政工程系答辯日期：2006年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學摘要摘要近年來，飲用水污染問題已引起人們的廣泛重視，特別是飲用水中一些微量難降解有機物是導致飲用水水質惡化的主要污染物質，因而研究開發(fā)應用于大規(guī)模水處理中的新型水處理工藝，有效去除

2、水中微量難降解有機物，已成為當務之急。本文利用蜂窩陶瓷具有蜂窩狀的多孔整體結構，具有比表面積大、高強度、低膨脹、擴散距離短、耐磨損、壓力降小等特點，制備了一種新型MnCuK負載蜂窩陶瓷催化劑，并開發(fā)了臭氧MnCuK負載蜂窩陶瓷催化氧化體系去除水中難降解有機物的水處理技術；同時首次將蜂窩陶瓷和臭氧結合獲得新的臭氧催化氧化技術，可直接應用于去除水中難降解有機物。該類催化劑具有來源易得、制備簡單、生產(chǎn)成本低、使用方便和催化劑使用壽命長等優(yōu)點，

3、具有較好的市場應用前景。實驗中采用半連續(xù)流動的運行方式，選用了難降解的硝基苯作為典型有機物，考察了臭氧蜂窩陶瓷和臭氧MnCuK蜂窩陶瓷對有機污染物的降解效能。在臭氧蜂窩陶瓷催化氧化體系中，蜂窩陶瓷的存在對高穩(wěn)定性有機物具有較好的去除效果，在相同條件下比單獨臭氧對硝基苯的降解效率提高近15%，而蜂窩陶瓷本身對硝基苯的吸附能力較弱。蜂窩陶瓷的存在顯著地提高了臭氧的利用率，提高近26%，并有效地促進了臭氧分解。實驗中考察了反應條件對臭氧蜂窩陶

4、瓷體系的影響，包括催化劑用量、體系溫度、體系pH值變化、硝基苯初始濃度、水質本底變化、臭氧投加工藝和投加量并發(fā)現(xiàn)硝基苯的初始濃度與反應速率常數(shù)成線性關系。在臭氧蜂窩陶瓷催化體系中水中低濃度的無機金屬離子存在有利于催化反應，此時金屬離子相當于均相催化劑起到協(xié)同作用，高濃度金屬離子存在會對催化體系有一定的抑制作用；同樣，低濃度HCO3離子和天然有機物腐殖酸存在能促進反應，高濃度HCO3離子和腐殖酸存在能抑制反應，間接表明催化反應遵循自由基作