印染廢水均相濕式催化氧化的研究.pdf

1、濕式氧化技術(shù)(WetAirOxidation，簡稱WAO)是在高溫(423-623K)、高壓(0.5-20MPa)下，以氧氣為氧化劑，將高濃度、有毒、有害、難生物降解有機(jī)污染物氧化分解為CO2和H2O等無機(jī)物或小分子有機(jī)物的一種高效的高級氧化技術(shù)。本文應(yīng)用WAO技術(shù)和以此技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的CWAO技術(shù)對亞甲藍(lán)水溶液及印染廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對WAO選擇三大主要影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，即：溫度、壓力和

2、攪拌強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行，設(shè)定時間取樣，檢測各試樣的COD去除率，并利用Origin6.0軟件對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖處理，分析各反應(yīng)條件對處理結(jié)果產(chǎn)生影響的原因，最終確定濕式催化氧化階段的反應(yīng)參數(shù)。 本研究選定價格適中的過渡金屬硝酸鹽作為均相濕式催化氧化法(CWAO)催化劑，經(jīng)實(shí)驗(yàn)初步篩選出具有較高催化活性的Cu2+、Cr3+、Fe2+、Fe3+和Zr4+。對多組分催化劑的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Cu-Zr、Cu-Cr和Cu-Fe的催化活性

3、良好，且活性隨組合離子的催化活性的升高而升高，但均低于Cu2+的催化活性而高于相應(yīng)的其它組合離子的催化活性。最終確定亞甲藍(lán)均相濕式催化氧化工藝中的催化劑為Cu-Fe型復(fù)合催化劑，質(zhì)量比例為1：1。 均相濕式催化氧化法中的催化劑投加量和反應(yīng)溫度顯著影響亞甲藍(lán)的催化濕式氧化效果。反應(yīng)壓力對處理效率也有一定影響。在酸性條件下，亞甲藍(lán)的氧化效率隨進(jìn)水pH值的增高而降低，而在堿性進(jìn)水條件下隨進(jìn)水pH值的升高而升高。在實(shí)驗(yàn)前期的快速反應(yīng)階段

4、，時間對氧化效率影響較大，到后期慢反應(yīng)階段，氧化效率增長趨緩，到達(dá)一定值后時間不再影響氧化效率。結(jié)合經(jīng)濟(jì)和處理效率等多方面因素最終選定的最佳操作條件為：Cu-Fe復(fù)合催化劑投加量150mg/L，反應(yīng)溫度200℃，系統(tǒng)總壓2.6MPa，進(jìn)水pH值為3.87，反應(yīng)時間120min。在最佳條件下，出水的COD降至72mg/L，COD去除率達(dá)96.4％，脫色率為99.82％。 對實(shí)際印染廢水(原始COD值為2458mg/l，BOD5為4