《用于催化氧化处理印染废水负载型催化剂的制备》由会员分享，可在线阅读，更多相关《用于催化氧化处理印染废水负载型催化剂的制备（79页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、T h ep r e p a r a t i o no fs u p p o r t e dc a t a l y s tf o rc a t a l y t i co x i d a t i o n o nd y e i n gw a s t e w a t e r D i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt o N a n j i n gU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y i np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t
2、 s f o rt h ed e g r e eo f M a s t e ro fE n g i n e e r i n g B y R o n gW A N G S u p e r v i s o r ：P r o f Y a n h u a X U J u n e2 0 0 8 要 印染废水的处理是我国工业废水处理中的一个重要课题。印染废水具有排放 量大、有机物浓度高、色度高、成分复杂和脱色困难等特点，一直是工业废水处 理的难点。废水直接排放，不仅会污染环境，危害人类健康，还会严重破坏水体、 土壤的生态环境系统，造成生态及经济的巨大损失。因此，治理印染废水是势在 必行。传统的处理方法无法
3、应对日益复杂的水质，迫切需要新工艺和新方法来改 善处理效果。本论文主要研究用于催化氧化处理印染废水的负载型催化剂的制备 及将其用于催化氧化处理印染废水。 首先，论文以活性橙L 3 R 模拟废水为处理对象，对催化氧化处理工艺中的 载过渡金属活性炭催化剂进行了研究。采用过量浸渍法制备负载型过渡金属催化 剂，考察了催化剂制备过程中浸渍液种类、浸渍液浓度、焙烧温度和焙烧时间对 去除效果的影响。并用S E M 、X R D 、B E T 比表面积、N 2 吸附等方法对制备的催 化剂进行了表征。结果表明：载铜活性炭的最佳制备条件为浸渍液浓度为8 ， 焙烧温度为5 0 0 ，焙烧时间为4 h 。载铁活性炭的
4、最佳制备条件为浸渍液浓度为 8 ，焙烧温度为3 0 0 。C ，焙烧时间为2 h 。载锌活性炭的最佳制备条件为浸渍液 浓度为8 ，焙烧温度为5 0 0 。C ，焙烧时间为4 h 。在这三种催化剂中，载锌活性 炭的活性最高。 其次，研究了载锌活性炭催化剂对活性橙L 3 R 的去除效果，系统考察了催 化剂投加量、反应时间，阳极电流、p H 值和催化剂使用次数对去除过程中的影 响因素。在此基础上，初步研究了催化氧化活性橙L 3 R 溶液的机理，确定了反 应动力学。实验结果表明：催化剂投加量为1 1 0 9 L ，反应时间为1 3 m i n ，阳极电 流为2 6 0 r n A ，p H 值控制在6
5、 9 ，活性橙L 3 R 去除率达到8 3 7 。催化剂的活性 随着使用次数降低，催化剂连续使用4 次后，活性橙L 一3 R 的去除率保持在5 0 以上。催化氧化处理活性橙L 3 R 溶液，去除过程近似一级反应。反应动力学方 程为： I n ( C o C ) = 0 0 8 2 t 0 2 2 5 6 ( r 2 = 0 9 9 4 ) ，反应速率常数为k - - - 0 0 8 2 0 m i n 1 。此一 级反应的半衰期：t i t 2 = 8 4 5 m i n 。 水 C O D 为7 9 6 7 m g L ，当催化剂投加量为1 1 0 9 L ，阳极电流2 6 0 m A ，反
6、应2 6 分钟 后C O D 降为4 5 6 m g L ，C O D 去除率为9 4 3 ，色度为4 0 倍，C O D 和色度达到 纺织染整工业水污染物排放标准( G B 4 2 8 7 9 2 ) 的一级排放标准。催化剂的活 性随着使用次数降低，催化剂连续使用6 次后，反应后C O D 浓度超过了1 0 0 m g L ， 超过纺织染整工业水污染物排放标准( G B 4 2 8 7 9 2 ) 的一级排放标准，此时必 须按照催化剂的加载和制备工艺进行再生。 关键词：印染废水活性橙L 3 R 催化氧化负载型催化剂 H T h et r e a t m e n to fd y e i n g
7、w a s t e w a t e ri so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ti s s u e si nt h e i n d u s t r i a lw a s t e w a t e rt r e a t m e n t D y e i n gw a s t e w a t e r , f e a t u r i n go ni t sm a s s i v ed r a i n a g e ， l l i g hc o n c e n t r a t i o no fo r g a n i cc o m p o u n d s ，h i g h
8、c o l o r i t ya n dc o m p l i c a t e dc o m p o s i t i o n a n dh a r dd e c o l o r a t i o n , h a sb e e nap r o b l e mi nt h ef i e l do fd i s p o s i n gi n d u s t r i a l w a s t e w a t e r d i r e c td r a i n i n go fd y e i n gw a s t e w a t e rw i t h o u ta n yt r e a t m e n t s
9、n o to n l y p o l l u t e se n v i r o n m e n t ，d e s t r o y sa q u a t i ca n ds o i le c o s y s t e m , b u ta l s ot h r e a t e n st h e h u m a nh e a l t h , c a u s e sg r e a tl o s s e st oe c o s y s t e ma n de c o n o m y S oi ti si m p e r a t i v et o t r e a td y e i n gw a s t e
10、 w a t e r T h et r a d i t i o n a lt r e a t m e n t so f d y e i n gw a s t e w a t e rC a n tc o p e a c t i v a t e dc a r b o nc a t a l y s tt Ot r e a tt h eo r a n g eL 一3 Rs o l u t i o n , w e r ei n v e s t i g a t e d T h e n t h em e c h a n i s ma n dk i n e t i c so fc a t a l y t i
11、co x i d a t i o no ns i m u l a t e dr e a c t i v eo r a n g eL - 3 R s o l u t i o nw e 他p r e l i m i n a r i l ys t u d i e d T h er e s u l t si n d i c a t e dt h a t ：r e m o v a le f f i c i e n c yo f 2 0 0m g 。L s i m u l a t e dr e a c t i v eo r a n g eL - 3 Rs o l u t i o nw a su pt O8
12、 3 7 u n d e rt h e e o n d i t i o mo fc a t a l y s t sd o s a g e s110g L ，p H = 6 9 ，a n o d ec u r r e n t2 6 0m A ，a n d r e a c t i o nt i m e13 r a i n T h ec a t a l y t i ca c t i v i t yo ft h ec a t a l y s td e c r e a s e dw i n lt h ei n c r e a s e o ft h eu s e dt i m e s R e m o v
13、a le f f i c i e n c yo fs i m u l a t e dr e a c t i v eo r a n g eL - 3 Rs o l u t i o n r e m a i n e da b o v e5 0 a f t e rt h ec a t a l y s tc o n t i n u o u s l yu s e df o r4t i m e s T h er e m o v a l p r o g r e s so fs i m u l a t e dr e a c t i v eo r a n g eL - 3 Rs o l u t i o nb Yc
14、 a t a l y t i co x i d a t i o nW a si n a c c o r d a n c ew i t hf i r s t - o r d e rr e a c t i o n T h e k i n e t i c s e q u a t i o n W a s t n ( c 0 c ) = 0 0 8 2 t 0 2 2 5 6 酽= o 9 9 4 ) ，r e a c t i o nv e l o c i t yc o n s t a n t = 0 0 8 2 0 m i n 1 ，h a l fl i f e = 8 4 5 m i n L a s
15、 tb u tn o tl e a s t ，c a t a l y t i co x i d a t i o no fd y e i n gw a s t e w a t e rb yz i n c - s u p p o r t e d a c t i v a t e dc a r b o nc a t a l y s tW a ss t u d i e d T h eC O Do fd y e i n gw a s t e w a t e rr e d u c e df r o m 7 9 6 7m g Lt O4 5 6m g Lu n d e rt h ec o n d i t i
16、o n so fc a t a l y s td o s a g e sll0 9 L ，a n o d e c u r r e n t2 6 0 m A ，a n dr e a c t i o nt i m e2 6r a i n T h er e m o v a lr a t eo fC O DW a s9 4 3 ， c h r o m aw a s4 0t i m e s C O Da n dc h r o m ah a dr e a c h e dt h ef i r s tc l a s sd i s c h a r g es t a n d a r d o fD i s c h a r g eS t a n d a r do fW a t e rP o l l u t i o n sf o rD y e i n ga n dF i n i s h i n go fT e x t i l e I
