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氨氮是水体中的重要耗氧污染物,是造成富营养化的重要原因之一。随着工农业的迅速发展,氨氮的来源越来越广泛,排放量越来越大,除了生活污水、动物排泄物外,还有大量的工业废水,如氨加工废水、合金废水、炼油废水,以及垃圾渗滤液。工业对高浓度氨氮废水排放的贡献最大,而工业高浓度氨氮废水的治理是目前国内水处理领域的难题。因此,寻找经济有效的治理高浓度氨氮废水的技术成为环境工作者的重大研究课题。 本文研究以吹脱法为基础,采用了气相氨催化氧化法作为后序处理方法,将吹脱出的氨加以氧化。实验方法为常压下将废水中的NH3从液相吹脱至气相,以空气为载气及氧化剂,在催化剂作用下和一定的温度范围内将NH3氧化,可能生成的氧化产物有NOx、N2、H2O、肼等,通过温度控制使氧化产物主要为N2和H2O。实验的氨氮废水浓度为人工调配的1024mg/L。所用的四种催化剂按混合法和沉淀法制成,活性组分和助剂负载量分别为30%和50%。 通过实验发现:①在空气流量≤2L/min、pH=14、水温98℃条件下,从1024mg/L的氨氮废水中吹脱出的NH3的体积和浓度可视为定量。②沉淀法制备的负载量为50%的催化剂活性最高、反应温度最低、N2生成选择性较好。其最佳反应温度是500℃,填装量10ml时的最佳空速为6000h-1。③以该催化剂在最佳反应条件下处理1024mg/L的氨氮废水,经120min反应后废水中的NH3-N浓度降为34mg/L,去除率为96.7%;气相NH3转化率为95.7%,残余NH3浓度为139ppm,产生的NO的浓度为360ppm,推算出N2的生成率约为88.4%。④气相氨催化氧化反应遵循SCR机理,符合一级反应的特征,受化学动力学的控制。 本论文研究的目的在于尝试一种新方法用于处理高浓度工业氨氮废水,探讨其可行性、反应机理和反应动力学,为今后更深入的研究奠定基础。