粉煤灰基催化劑催化臭氧氧化深度處理印染廢水的研究.pdf

1、本文以蘇州望亭發(fā)電廠粉煤灰為載體,制備出處理最佳的粉煤灰基催化劑,用以催化臭氧氧化深度處理吳江新達(dá)印染廠二級(jí)出水的研究。粉煤灰是一種固體廢棄物,用其處理廢水,達(dá)到以廢治廢的目的。
　　首先尋找合適的改性方法將粉煤灰改性,而后尋找最佳的活性負(fù)載組分,制備出催化效果最佳的催化劑,通過(guò)正交試驗(yàn)確定催化劑制備的最佳條件;研究粉煤灰基催化劑的吸附性能,并用XRD和BET等表征手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征?？疾齑呋瘎┑牧?、pH值、反應(yīng)時(shí)間、O3的投加

2、量等影響因素對(duì)深度處理印染廢水的影響,確定出最佳處理?xiàng)l件。同時(shí)研究催化臭氧氧化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué),并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行探究。
　　通過(guò)研究,本文得出以下結(jié)論:
　　(1)粉煤灰的最佳改性方法為酸改性;確定NiO/粉煤灰催化劑為最佳催化劑;并通過(guò)正交試驗(yàn)確定制備的最佳條件為:活性組分負(fù)載量為1wt％,浸漬時(shí)間為15h,煅燒溫度為300℃,煅燒時(shí)間為2h。通過(guò)催化劑的表征,可知NiO已經(jīng)高度均勻分散地負(fù)載到載體表面,其比表面積從9458

3、cm2/g提高到NiO/粉煤灰時(shí)的78697cm2/g。
　　(2)采用正交試驗(yàn)分析得出影響粉煤灰基催化劑催化臭氧氧化反應(yīng)中的各因素對(duì)印染廢水COD去除率影響程度從大到小依次為:臭氧輸出體積分?jǐn)?shù)>pH值>催化劑投加量>反應(yīng)時(shí)間。通過(guò)單因素優(yōu)化實(shí)驗(yàn)確定了工藝的最佳反應(yīng)條件為:臭氧輸出體積分?jǐn)?shù)為40%(即質(zhì)量濃度為9.22mg/L),pH=6.5(即為原水的pH值),催化劑的投加量為4g/500mL,反應(yīng)時(shí)間為60min。催化劑的引入

4、能夠使COD的去除率能從單獨(dú)臭氧氧化的41.44%提高到73.87%,色度去除率達(dá)到98%。
　　(3)通過(guò)嘗試法,在不同的臭氧濃度,不同的pH值,不同的催化劑的量,不同反應(yīng)物初始濃度的條件下催化臭氧氧化反應(yīng)均符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。
　　(4)單獨(dú)臭氧體系中的活化能為22.06KJ/mol,而催化臭氧體系的活化能為12.26KJ/mol,說(shuō)明催化的引入能有效降低反應(yīng)的活化能,提高反應(yīng)速率。
　　(5)通過(guò)測(cè)定羥基自由