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文檔簡介
1、針對垃圾滲濾液特別是中后期滲濾液水質(zhì)復(fù)雜、污染物濃度高、可生化性低的特點,以及常規(guī)Fenton體系對特定酸性環(huán)境的要求、水中鐵濃度較高、催化劑分離、回收、循環(huán)利用存在困難等問題,本論文以重慶長生橋垃圾衛(wèi)生填埋場滲濾液為處理對象,研究了微波誘導(dǎo)催化非均相Fenton氧化系統(tǒng)對后期垃圾滲濾液有機物的降解。通過浸漬-焙燒法制備兩種以活性炭為載體的催化劑AC-Cu、AC-Fe,并對催化劑進(jìn)行表征和重復(fù)再生性能研究;考察了相關(guān)因素對催化降解污染物
2、反應(yīng)過程的影響,進(jìn)而對微波誘導(dǎo)催化非均相Fenton氧化污染物性能和反應(yīng)機理進(jìn)行分析研究;對微波/H2O2/催化劑體系降解污染物的動力學(xué)過程進(jìn)行研究,結(jié)合實驗數(shù)據(jù)對兩種微波誘導(dǎo)催化非均相Fenton氧化體系進(jìn)行了對比分析。
結(jié)果表明,活性炭通過改性,其比表面積、孔徑分布及表面官能團得到調(diào)整,對金屬的負(fù)載過程產(chǎn)生影響,最終影響催化劑對污染物的催化氧化活性。在效果較好的催化劑AC-Cu表面,金屬銅主要存在形態(tài)為CuO,其次為C
3、u,所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為94.78%和5.22%;在效果較好的催化劑AC-Fe表面,金屬鐵主要存在形態(tài)為Fe、FeO和Fe2O3,所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為38.97%、37.57%和23.46%。催化劑AC-Cu、AC-Fe達(dá)到最高COD去除率的Cu、Fe負(fù)載量分別為2.53wt%、1.12wt%。適宜的焙燒條件為:溫度300℃、時間2小時。另外,催化劑重復(fù)使用5次后,垃圾滲濾液COD去除率比初次使用分別降低了5.6%、5.84%,說明催化
4、劑催化活性、穩(wěn)定性變化不大。
對于AC-Cu與AC-Fe體系,初始pH=3、H2O2投加量分別為4.98×103mg·L-1、0.33×103 mg·L-1,AC-Cu、AC-Fe催化劑用量分別為0.5×104mg·L-1、2.0×104mg·L-1,微波功率420w,微波輻射10min時,垃圾滲濾液COD可以達(dá)到較好的去除效果,COD去除率分別為84.13%、60.16%。采用函數(shù)C=Ce+m·exp(-k.t)對不同條
5、件下垃圾滲濾液COD含量隨反應(yīng)時間變化結(jié)果進(jìn)行擬合,所有R2都大于0.90,擬合函數(shù)較好的描述了實際變化過程。
微波/H2O2/AC-Cu體系與微波/H2O2/AC-Fe體系對垃圾滲濾液COD去除結(jié)果表明,對于Cu、Fe這兩種具有3d軌道的過渡金屬,當(dāng)作為催化劑的活性組分時,其體系構(gòu)成、作用機制、結(jié)果具有相似性。對垃圾滲濾液COD去除效果的差異可能與催化劑金屬活性的差異、所受溶液環(huán)境影響的差異,及H2O2在不同體系淬滅活性
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