催化氧化法处理高COD含油废水的研究

发布时间：2020-05-16 06:02

【摘要】：含油废水的来源广泛,成分复杂,是难降解的有机废水。非均相Fenton氧化法处理含油废水可以避免传统Fenton法产生的大量铁淤泥,对含油废水的处理具有更广阔的应用前景。本论文以模拟含油废水和大港炼厂废水为研究对象,采用釜式反应器和管式反应器,系统地研究了非均相Fenton氧化法的各种影响因素和催化氧化反应动力学特性。主要研究结果如下:以高压消解罐为釜式反应器,采用H_2O_2高温氧化法处理模拟含油废水,通过正交试验确定了四个因素对氧化效果的影响程度排序为:反应温度反应时间初始CODn(COD):n(H_2O_2)的比值,H_2O_2高温催化氧化模拟含油废水的表观反应级数近似为1级,反应活化能为51.06kJ·mol~(-1)。黄铁矿、磁铁矿、Fe_2O_3为催化剂时,H_2O_2高温催化氧化反应的活化能分别为27.85kJ·mol~(-1)、64.96kJ·mol~(-1)、60.76kJ·mol~(-1)。以管式反应器为反应装置,在流速为50mL/h,反应温度为200℃,初始COD为1000mg/L,n(COD):n(H_2O_2)=1:1时,不同催化剂中,黄铁矿和活性炭的氧化效率较高,且H_2O_2高温催化氧化模拟含油废水的表观反应级数近似为1级。利用高分辨质谱从分子水平上揭示了炼油废水有机质化学组成以及在H_2O_2高温氧化过程中的转化规律。炼油废水有机质组成非常复杂,鉴定出50余种不同杂原子类型的化合物,H_2O_2高温氧化反应能够有效地去除水溶有机质,对含氮和含硫有机质具有较高的转化效率。氧化产物的H/C比与O/C比均有所升高,此类化合物可能发生断链,或被氧化裂解为小分子含氧化合物。
【图文】：

a）外部金属罐 b）内部聚四氟乙烯容器图 2.1 高压消解罐的结构示意图ig2.1 High temperature reactor structure diagr器及实验过程管式反应器分为三个部分，混合器、反分解，混合器选用的材质为铝，容积为 废水进料口，一个是 H2O2进料口，含油射泵打入混合器内，混合器上下两端各有打入管式反应器内，上端开口的作用是，防止混合器里面压力增大），为了保流量之和应该大于管式反应器的进料量应器内径 8mm，长 450mm，由下向上进催化剂，保证每次催化剂的位置固定，样品，也可以收集气体样品。流动反应器

图 2.2 管式反应器示意图Fig2.2 Schematic diagram of tubular reactor2.3 实验方法2.3.1 常规水质分析（1）TDS 的测定TDS（total dissolved solids：溶解性总固体）表示 1 升水中溶解的可溶性固体的总质量。方法执行 HJ/T51—1999《水质全盐量的测定重量法》。取适量废水倒入烧杯中待测，TDS 笔使用前后都用去离子水冲干净、擦干。把 TDS 笔放入待测液中，保证液体浸没探头、测量电极周围没有气泡，若有气泡则测量不准确，需要摇晃把气泡除去从新测量，，待数值稳定按住 hold 键，读取数值，单位为 mg/L。每次使用完 TDS 笔后，都要用去离子水冲洗干净，再用滤纸擦干。（2）pH 的测定
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703

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本文编号：2666283