论文部分内容阅读
本文以对氧化过程有催化作用的吸附剂研制和高温气流催化氧化再生法为研究重点,并将研制得到的吸附剂用于墨汁墨水生产废水的处理,对吸附-高温气流催化氧化再生法处理废水进行应用基础研究,主要的研究内容和得到的结论如下：1.对海泡石进行改性研究。筛选粒径为40-60目的海泡石,在三种改性方法(高温改性、酸改性、酸／高温改性)中,酸／高温改性效果最好,比未改性海泡石的平衡吸附量(44.41mg/g)高出56.41mg/g。2.金属氧化物／高温改性海泡石复合型吸附剂的研制。对在氧化过程中负载有催化活性的金属氧化物进行筛选,其结果是Co-Fe-海泡石吸附剂的再生率为67.40%,分别比单一负载Al2O3、ZnO、Fe2O3、Cr2O3、Co2O3、CuO、MnO2的再生率高29.40%、26.88%、17.61%、10.00%、11.35%、21.12%和31.30%。用响应曲面法对Co-Fe-海泡石吸附剂的制备进行优化得到最优工艺参数为：n Fe203：nco2O3为2.0：1、m金属氧化物：m海泡石为0.50：10、煅烧温度为610℃,此时,模型预测Co-Fe-海泡石吸附剂的最大再生率为80.26%,实际值为79.93%,模型预测值与实际值十分吻合。3.对Co-Fe-海泡石吸附剂吸附结晶紫的吸附行为进行了研究。在所研究的温度和浓度范围内,用Langmuir方程能够很好地对吸附等温线进行拟合,吸附属于吸热的过程。动力学研究表明,Co-Fe-海泡石吸附剂吸附结晶紫的过程同时符合Lagergren一级速率方程和Grank内扩散模型。用响应曲面法对Co-Fe-海泡石吸附剂动态吸附结晶紫的过程进行优化得到最优工艺参数为：h：d为3.56：1、废水浓度为0.96g/L、废水流速为4.35BV。此时,模型预测的Co-Fe-海泡石吸附剂最大吸附量为32.90mg/g,实际值为33.57 mg/g,模型预测值与实际值十分吻合。4.高温气流催化氧化再生Co-Fe-海泡石过程的研究。以结晶紫为吸附对象,考察了再生条件对高温气流催化氧化再生过程的影响,结果表明：(1)随着再生温度、空间速度、再生时间的增加,再生率提高,适宜的工艺条件为：再生温度为600℃-700℃,空间速度为150min-1,再生时间为10min。(2)随着再生次数的增加,再生率略有下降,但再生次数达到40次时,再生率仍能达到72%以上说明吸附剂的重复使用性能好。5.运用多种表征手段对Co-Fe-海泡石吸附结晶紫的过程进行分析,结果表明吸附过程存在静电吸附、表面吸附、孔道吸附,几种机理同时存在且协同作用。6.对Co-Fe-海泡石吸附剂应用于墨汁墨水生产废水的处理进行了初步探索。当墨汁墨水生产废水流速以4.35BV通过h：d为3.56：1的吸附柱时,吸附处理后出水的色度为0-5倍,CODc,为1064mg／g-1098 mg/g。当再生温度为660℃、空间速度为150min-1、再生时间为10min时,再生率为81.26%,再生10次后其再生率变化不大,每次变化率均在2.5%左右。