用于濕式催化氧化廢水處理的催化劑的制備和應(yīng)用研究.pdf

1、有機(jī)廢水的降解一直是水處理領(lǐng)域的重點(diǎn)課題，傳統(tǒng)的水處理方法無法有效處理廢水中的有機(jī)物，高級(jí)氧化工藝(AOPs)可以達(dá)到降解有機(jī)物，降低廢水COD，提高廢水可生化性能的目的。催化濕式過氧化氫氧化(Catalytic wetperoxide oxidation，CWPO)處理廢水是AOP工藝中的一種，具有高效，經(jīng)濟(jì)，實(shí)驗(yàn)條件溫和易控制等優(yōu)點(diǎn)，因此開發(fā)適用于催化濕式氧化工藝的催化劑具有很大的意義。
　　 本文以苯酚和β-萘酚為主要降解

2、目標(biāo)，以γ-Al2O3為載體，Cu和Fe為活性負(fù)載組分，調(diào)整不同的催化劑制備工藝（載體活化溫度、活性金屬Cu/Fe負(fù)載量、催化劑燒結(jié)溫度），使用浸漬法和沉淀法制備了Cu-Al和Fe-Al催化劑。并分別配置了低CODcr值、高CODcr值以及高含鹽量的苯酚和β-萘酚模擬廢水，研究催化劑在低濃度、高濃度以及高含鹽量的模擬廢水中的催化性能。
　　 采用XRD，XPS，BET等方法對催化劑的物性特征，結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行測試，研究不同的催化劑制

3、備工藝對催化劑結(jié)構(gòu)的影響。經(jīng)測試分析后發(fā)現(xiàn)，催化劑載體的活化溫度控制催化劑的晶粒尺寸以及Al2O3載體的晶型;金屬活性組分的負(fù)載量對催化劑的比表面積影響較大;催化劑的燒結(jié)溫度決定催化劑表面金屬活性組分的成份。催化劑樣品550℃處理-5％Cu(Fe)-450沉淀，使用550℃活化的γ-Al2O3載體，在質(zhì)量濃度為5％的硝酸銅或硝酸鐵溶液中浸漬，經(jīng)450℃燒結(jié)后的催化劑具有晶粒尺寸小，比表面積高的特點(diǎn)。
　　 使用Cu-Al、Fe-

4、Al催化劑，H2O2為氧化劑，對模擬廢水進(jìn)行CWPO處理，以模擬廢水的CODcr值的下降率為標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)催化劑的催化效果，研究了催化劑在不同濃度廢水以及高鹽廢水中的催化效果，并考察了催化劑的制備工藝對催化劑活性的影響，優(yōu)化了催化劑的制備工藝。
　　 在使用CWPO技術(shù)處理低濃度的模擬廢水時(shí)，固定反應(yīng)的操作條件，即當(dāng)廢水原始CODcr=150mg L-1，pH=3，反應(yīng)溫度T=50℃，[H2O2]0=500mg L-1，催化劑投加量

5、為1.25g L-1時(shí)，在催化劑樣品550℃處理-5％Cu-450沉淀的作用下，廢水COD值在20min內(nèi)下降95％左右，可達(dá)到廢水的一級(jí)排標(biāo)準(zhǔn);使用CWPO技術(shù)處理高濃度的模擬廢水時(shí)，廢水原始CODcr=1500mg L-1，1.25g L-1催化劑樣品550℃處理-5％Cu-450沉淀與1.5g L-1的H2O2配合使用，80min內(nèi)廢水COD降解率達(dá)到85％以上，達(dá)到廢水三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn);在不同濃度的廢水中加入3g L-1的Na2SO