ZnO-MgO/Al2O3臭氧催化氧化处理难降解有机废水

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:nene7
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国工业化发展与城市化进程的加快,难降解有机废水的种类与排放量日益增多,对水体环境和人类健康产生巨大的威胁。高级氧化是利用外界附加条件产生羟基自由基将难降解有机污染物在较短的时间内矿化的工艺。臭氧催化氧化技术作为高级氧化技术的一种,相对于其他高级氧化工艺具有适用范围广、操作简单等优势,其技术的关键在于催化剂的制备以及应用,目前对催化剂的活性组分的研究主要集中于过渡金属氧化物,但过渡金属氧化物容易受水体水质影响存在离子溶出对环境造成二次污染的风险,MgO作为清洁材料并具有较高的催化活性,但是粉末状催化剂难以回收再利用,因此本课题以氧化铝(γ-Al2O3)小球为载体采用浸渍法制备了 ZnO-MgO/γ-Al2O3催化剂,降低了重金属离子溶出对水体造成二次污染的风险,并对制备过程中活性组分负载量、催化剂干燥温度及时间、焙烧温度及时间进行优化;并以甲基橙(MO)作为难降解有机废水的代表,探究了臭氧流量、臭氧浓度、甲基橙初始浓度以及甲基橙初始pH值对臭氧催化氧化过程的影响,对该反应过程的机理进行了初步推断;并对制药废水、化工园区废水、垃圾渗滤液废水等多种实际难降解有机废水进行处理。论文得出以下主要结论:(1)ZnO-MgO/γ-Al2O3催化剂的制备条件为活性组分负载量为2 mmol/g,ZnO:MgO(摩尔比)为1:3,干燥温度100℃、干燥时间4 h、焙烧温度400℃、焙烧时间2h,在臭氧投加量相同的条件下,臭氧催化氧化可比臭氧氧化对甲基橙的去除效果提高45%。(2)在中性条件下处理初始浓度为90mg/L,体积为2L的甲基橙模拟废水的小试实验中,臭氧投加量与甲基橙质量比为3.5:1时,臭氧催化氧化对甲基橙废水TOC去除率可达到96.53%,比单独使用臭氧氧化提高47.19%,臭氧催化氧化可实现甲基橙废水深度矿化。(3)由于羟基自由基极其不稳定,难以被定量测量,因此在臭氧催化氧化反应体系中加入自由基抑制剂叔丁醇,发现在有叔丁醇存在的条件下,臭氧催化氧化效果受到明显抑制,说明该过程有羟基自由基的产生,同时该催化剂对有机污染物有一定程度的吸附作用,并且吸附作用加快了反应的进行,因此该反应体系遵循催化剂表面配位络合和羟基自由基(·OH)二者相结合的反应机理。(4)在处理COD为220 mg/L的化工园区废水与COD为228 mg/L的制药废水时发现,当出水COD满足GB 18918-2002时,臭氧催化氧化所需成本分别为臭氧氧化的1/5与1/3;在处理COD为560 mg/L的垃圾渗滤液超滤出水时发现,当出水COD满足GB/T 31962-2015标准时,臭氧催化氧化所需成本仅为臭氧氧化的1/2。ZnO-MgO/γ-Al2O3催化剂极大的降低该反应过程所需能耗。经过4次以上对甲基橙模拟废水的处理,ZnO-MgO/γ-Al2O3臭氧催氧化对TOC去除率仍保持96%以上,说明该ZnO-MgO/γ-Al2O3催化剂具有较高的催化活性及稳定性,ZnO-MgO/γ-Al2O3臭氧催化氧化在难降解有机废水的深度处理方面具有一定的应用前景。
其他文献
二里头文化在中国考古学文化中占有重要地位,它不仅代表着对于夏王朝的探索,更是代表了中国进入了广域王权国家的阶段。它所代表的时间阶段,不仅上承石器时代,下启历史时期,
当前老龄化问题日趋严峻,老人健康服务需求攀升。但当前的卫生服务体系尚难以满足老年人的慢性病管理需要,造成了极大地老年人慢性病经济负担与心理负担,老年人慢性病患者群
近年来我国保险中介市场因保险业的迅猛发展而快速成长,但随之也带来了不少问题,严重阻碍了其自身的健康发展及对保险业的推动效果。从我国保险中介的现状中找出影响其进一步发
“新闻探索”栏目共刊登四篇文章,《议程设置和新闻宣传》一文,把传播学中的议程设置理论运用于当前新闻宣传实践,是一篇理论联系实际、理论指导实践的文章,值得一读。《对新
随着我国成功加入WTO,我国政府将进一步放开对外贸易经营自主权,大量外资将蜂涌而至,这必将使我国外贸企业之间的竞争更加激烈.面对激烈的竞争,国营外贸企业只有通过深化内部
利用共聚焦激光扫描显微镜的荧光漂白功能,通过荧光漂白后荧光回复现象观察了体外培养的正常小鼠肾小管间质成纤维细胞缝隙连接的通讯功能以及甲强龙的影响。结果发现体外培养
目的探讨MRI多征象分析诊断半月板桶柄状撕裂(BHT)的价值。方法回顾性分析84个经关节镜证实为半月板损伤的膝关节的MR图像,其中42个膝关节为半月板BHT,另42个膝关节为非BHT。观
建立正中咬合最大咀嚼肌力作用下成年杂种犬正常及颞下颌关节不同手术后下颌骨的三维有限元模型。采用三维影像重建技术和三维有限元分析方法,结果显示:下颌骨螺旋CT和有限元模型
医疗纠纷发生的主要原因可分为医源性和非医源性两大类,医源性的纠纷又分为技术性原因和责任原因,但两者不能绝然分开,有时互为因果关系。非医源性的原因较多,发生机会相对较
氧空位是一种很常见的点缺陷,其存在可以改变材料表面的很多性质,如电子运输性能、几何和电子结构等表面性质、催化剂的活性和选择性等,因此,准确的检测氧空位的存在、从微观