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由于电化学技术在有机废水治理方面的优势,使其展现出良好的应用前景。本文将电化学与多相催化有机结合起来,通过用催化剂催化H2O2氧化有机物方法模拟复极性电-多相催化反应器中催化剂的筛选过程,在多相催化过程中筛选出了活性和稳定性较佳的催化剂,并由此构建了复极性电-多相催化反应器。分别以对硝基苯酚和硝基苯为底物,考察了不同催化剂存在情况下,有机物在复极性电-多相催化体系中的降解情况。 以对硝基苯酚的去除率为评价标准,在多相催化体系中研究了γ-Al2O3、13X分子筛、NaY分子筛、炉渣四种载体负载活性金属的制备条件,得出以四种材料为载体时对应的最佳活性组分和最佳制备条件,其中CuO/γ-Al2O3为考察范围内性能最优催化剂,并对其进行SEM和XRD表征。对CuO/γ-Al2O3催化剂的制备条件和其构成的多相催化体系的操作条件进行了考察,得出了各自的优化条件,在优化条件下,多相催化体系对对硝基苯酚的去除率可达85%以上。 载体的溶出会引起浸渍液pH值的上升和电导率的增大,Fe3+在浸渍过程中受载体溶出影响而水解,影响了催化剂性能。以乙醇替代去离子水做溶剂制备出的催化剂可以使对硝基苯酚去除率由55.2%提高到58.1%,且稳定性良好。 对不同填料构成的间歇静态复极性电-多相催化反应器的操作条件进行了考察,优化了操作条件,并推测了对硝基苯酚可能的降解途径。结果表明:在电解时间1 h,电解电压30 V,Na2SO4浓度1000 mg/L,pH值5.2的优化操作条件下,各反应器对对硝基苯酚的去除效果为:电/CuO-γ-Al2O3>电/Fe2O3-炉渣>电/炉渣>电/Fe2O3-γ-Al2O3>电/石英砂>电/γ-Al2O3,其中电/CuO-γ-Al2O3反应器对对硝基苯酚的去除率达到78.7%。未负载活性金属的电/炉渣反应器效果也较佳,对对硝基苯酚的去除率达到66.5%。以γ-Al2O3和炉渣为绝缘填料时,其电耗明显低于石英砂电化学体系,负载催化剂后,电耗进一步降低,电流效率均明显优于石英砂电化学体系。经复极性电.多相催化反应器处理后,对硝基苯酚废水的可生化性得到明显提高。 在间歇循环电/CuO-γ-Al2O3反应器中,优化了影响硝基苯去除率的操作条件,并对反应器稳定性及硝基苯降解过程进行了初步的探讨。实验表明:在pH值10,电解电压40 V,Na2SO4浓度1000 mg/L时硝基苯去除率为65.7%。