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印染废水具有色度大、有机物含量高、成分复杂、水质不稳定等特点,使其成为工业生产中难降解的有机废水之一。近年来由于染料不断向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向发展,传统的生化处理方法已经很难实现理想的降解效果。因此,高级氧化技术的推广对印染废水的处理有着重要的意义,其中以Fenton氧化法和催化湿式氧化法为主。两者因具有处理效率高、反应快、二次污染小等特点,已经成为印染废水处理领域的新兴技术,具有广阔的发展空间。铁磁材料在高频交变磁场中因磁滞损耗和涡流损耗而高温产热,将其热量引入到印染废水处理的非均相反应体系已经被实现。其原理是筛选出具有较好感应性能的铁磁材料或制备具有感应内核的催化剂作为水处理材料填充于固定床内,然后外加高频交变磁场使材料感应产热。材料颗粒表面因感应产热获得较高的热量直接作用于水相,形成了固液相界面高温微反应区,改变了传统加热使能量由水相传递至固相的传递方式,实现了低能耗降解染料废水的目的。本文选取磁性良好的海绵铁颗粒作为感应热材料,通过改变海绵铁表面元素的赋存形态或制备以海绵铁为感应内核、进行表面包覆、活性金属负载的催化剂。将其填充于固定床中使其表面感应产热并作用于直接紫D-BL染料废水,在固液相界面高温微反应区下实现染料废水的降解。在感应热新型能量微界面传递的方式下,考察了不同进水因素对海绵铁固定床及CWPO处理染料废水的效果。实验结果如下:(1)搭建感应热固定床装置,以海绵铁为填料,考察了不同进水条件下感应热海绵铁固定床出水水温变化特征。实验结果表明,在固定床体积一定时,填充粒径为20-40目30.00g海绵铁于固定床内能获取较大的感应热。对海绵铁进行不同的表面改性,改性后的海绵铁由于表面化学元素组分的微小差异,不同固定床出水产生温差。固定床中海绵铁表面温度大小依次为Ni改性海绵铁、Co改性海绵铁和酸活化海绵铁。(2)以直接紫D-BL废水为目标污染物,考察了不同进水条件下感应热固定床对其降解效率,并比较了感应热固定床与传统固定床对染料废水处理的差异。实验结果表明,海绵铁与水相形成微界面高温促进染料分子降解的感应热固定床优于仅依赖于提高水相温度增加脱色率的传统固定床。在感应热固定床中,对直接紫、直接大红和酸性黑3种不同类型的染料废水进行了降解试验,均达到了较好的效果。提高进水水温和降低进水pH值有利于感应热固定床对染料废水的降解。海绵铁经表面改性处理后,低浓度Ni改性和高浓度Co改性对海绵铁降解染料废水有增益作用。(3)实验选择淀粉作为碳源,制备了以海绵铁为感应内核、表面包覆C的催化剂载体,并通过溶液浸渍焙烧法在载体表面负载了NiO,制得可感应发热的C包覆海绵铁负载NiO催化剂颗粒(mNiO/C)。对催化剂进行静态振荡吸附处理,结果显示催化剂对染料废水的吸附量很小,说明了在感应热固定床的催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)降解染料的过程中,染料分子主要通过湿式催化氧化进行降解。在感应热CWPO中,考察了不同进水条件对CWPO降解染料废水的影响。铁碳比(Fe/C)3:1、500℃下高温焙烧2h,重复包覆3次制得的催化剂载体实现了较好的包覆效果。以0.2mol/L的Ni(NO3)2溶液为浸渍液,按不同固液浸渍比和不同焙烧温度制备了一系列mNiO/C材料。(4)实验考察了工艺运行条件对感应热CWPO降解染料废水的影响。结果表明,进水中H202的投加量影响最大。在感应热下高温固相颗粒与液相中H202接触能迅速产生氢氧自由基(HO·), HO·通过破坏染料分子的结构,引发链式反应氧化分解染料分子,实现废水的降解。催化剂制备过程中浸渍固液比和焙烧温度对催化剂活性影响较大,进而影响感应热CWPO对染料废水的去除效率。实验表明在浸渍固液比(g/ml)为1:1、500℃下焙烧制得的mNiO/C材料在感应执CWPO对染料废水的降解效果最好。