超臨界水氧化技術降解喹啉廢水的研究.pdf

1、工業(yè)生產過程中會產生大量含氮廢水，其成分復雜，喹啉是其中典型的氮雜環(huán)有機化合物之一，毒性大，難以采用生物方法使其完全降解。超臨界水氧化技術是一種新型、高效的廢物處理方法，在處理有毒、難降解工業(yè)廢水時有其獨特的優(yōu)勢。本文研究了超臨界水氧化降解喹啉的工藝條件，以實驗為基礎結合量子化學計算方法對喹啉的氧化降解路徑進行了推測。
　　本文采用基于中心組合設計的響應面分析方法對超臨界水氧化喹啉過程的工藝條件進行了探討和分析，得到了以TOC去除

2、率為響應值的二次響應曲面模型。通過實驗對模型進行了驗證，實驗值和預測值較為接近，相對誤差在5％以內，證實了模型的準確性。該模型可以在所選取的條件范圍內對超臨界水氧化降解喹啉的過程進行分析和預測。
　　通過響應面方法優(yōu)化并確定了實驗范圍內適宜的工藝操作條件，即反應溫度為441℃，壓力為25MPa，停留時間60s，氧化劑過量2.48倍。在此工藝條件下對喹啉廢水進行了降解實驗，處理后的喹啉廢水TOC含量達到國標排放的標準。通過單因素實驗

3、考察了溫度、壓力、停留時間和氧化劑過量倍數對喹啉和TOC去除率的影響。在實驗范圍內提高反應溫度、延長反應的停留時間、增大氧化劑過量倍數均有利于提高TOC去除率。
　　本文對喹啉廢水降解產物的分布進行了研究，結果表明喹啉中的C經超臨界水氧化后主要轉化為CO2和少量的CO，N主要轉化為N2、少量氨氮以及含氮有機物。實驗中提高溫度有利于CO2、CO和N2等氣體產物的生成，壓力對產物含量的影響不大，延長反應停留時間、提高氧化劑過量倍數有利