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Zn-杂多酸盐纳米管催化氧化难降解制药废水的研究

王丽娟  
【摘要】: 本文以我国北方某大型合成制药企业的高浓度难降解废水为研究对象,开展了制药废水处理联合工艺的研究,取得了较好的效果,可以保证高浓度难降解制药废水经本文所提工艺处理后,达到国家达标排放的标准(GB8978-1996)的要求。 自主设计、首次合成了新型的纳米级金属杂多酸盐催化剂——Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)纳米管。实验证明Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)纳米管催化活性好、耐水性能好、易于与水分离。 通过GC/MS检测中间产物与文献报道自由基降解产物对比结合文献提供的羟基自由基机理,对Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)紫外光降解苯酚和Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)臭氧催化氧化降解苯胺的机理进行了探讨。Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)紫外光降解苯酚和Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)臭氧催化氧化降解苯胺时,·OH自由基起主导作用,并由自由基引发一系列的化学反应对复杂有机物进行了有效的降解。 研究了Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)纳米管在紫外、空气及臭氧体系中对难降解制药废水的催化氧化,获取了最佳操作条件。 通过对Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)纳米管在三个体系中的经济性和可操作性比较分析,确定了Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)/ O3体系为难降解制药废水预处理工艺。该体系能将废水的B/C值由0.05提高到0.6,有利于后续的生物处理。采用GC/MS对制药废水中的难降解的硝基苯类、吡啶类等有机物经该工艺处理后的组成进行了测定,定量说明了硝基苯等难降解类有机物的去除效率。 采用UNITANK-BAF组合工艺处理Zn_(1.5)PW_(12)O_(40)催化臭氧氧化后废水,出水清澈透明,COD浓度小于500mg/L,符合国家达标排放的标准的要求。为难降解制药废水的有效处理提供了一种新方法和新催化剂。


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