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催化湿式氧化法催化剂制备及处理染料废水的研究

洪小松  
【摘要】:染料废水处理是工业废水处理领域里的难点,也是热点问题。催化湿式氧化技术(Catalytic Wet air oxidation,简称CWAO)是在湿式氧化技术(Wet air oxidation,简称WAO)的基础上,通过引入催化剂,促进·OH自由基的生成,从而有效氧化降解废水中有机污染物。CWAO工艺需在一定的温度和压力条件下进行,而引入H202为氧化剂的催化湿式过氧化氢氧化技术(Catalytic Wet Peroxide Oxidation,CWPO)能进一步降低反应条件,在常压低温条件下即可有效降解工业染料废水。 本文选择常压低温CWPO工艺,首先,制备了在该工艺中具有高效催化活性的CuO-ZnO-CeO2/γ-Al2O3催化剂,确定了催化剂活性组分质量分数含量分别为4%、4%、1%,煅烧温度为500℃、煅烧时间为2h时,酸性大红GR模拟废水COD去除率为82.46%,脱色率为99.16%,铜离子溶出仅为0.623mg/L;催化剂使用寿命和再生研究表明,该催化剂具有很好的稳定性,再生后催化剂可重复使用。 其次,确定了该催化剂处理模拟染料废水最佳处理工艺;并将该工艺处理实际染料废水,在反应温度70℃、反应时间2.5h、催化剂加入量为2.5g、30%H2O2加入量为0.7mL条件下,废水出水COD值为141.40mg/L,去除率为74.39%,取得了较好的处理效果。 最后,本文对紫外光辅助CWPO工艺进行了初步研究,研究发现,紫外光辅助CWPO工艺能在常温常压条件下有效降解废水有机物,从而进一步降低了湿式氧化工艺处理条件。


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