流化床非均相催化氧化处理工业废水中的硫氰酸盐

发布时间：2017-07-05 21:12

  本文关键词：流化床非均相催化氧化处理工业废水中的硫氰酸盐

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【摘要】：本文采用自制流化床装置,非均相催化氧化法处理模拟浸金废水中的硫氰酸盐。实验中采用分光光度法检测废水中SCN-离子的浓度。首先对比了椰壳炭、煤质炭、橘壳炭、分子筛四种载体负载效果的差异,通过XRD、BET表征了载体的孔径和表面积。发现椰壳炭的比表面积和孔径都高于其他三种载体,且负载效果最优;又考察了催化剂种类差异:采用浸渍法将Cu、Fe、Ni三种不同催化剂负载在椰壳炭载体上,对比了其催化氧化效果的差异,发现Cu/AC的催化效果优于Fe/AC和Ni/AC催化剂。选定非均相催化氧化法的载体和催化剂后,又对影响催化剂制作的条件进行了研究。实验中分别考察了浸渍时间、浸渍温度、浸渍浓度、焙烧温度、不同铜盐类浸渍液等因素的影响。实验表明:当浸渍浓度为0.25 mol/L、浸渍时间为24 h、焙烧温度为300℃时所制作的催化剂催化效果最好。确定了催化剂的最佳制作条件后,进一步研究了催化剂的投加量,初始浓度、流速、曝气量,pH值、温度等反应条件对催化剂催化氧化效果的影响。研究表明:初始浓度一定,选取催化剂的投加量为3 g/L,曝气量为21 L/min、pH为6-7、温度为30-40℃时催化氧化的去除效果最优,可达到90%以上。催化剂回收再生实验中选择了化学处理方法中常用的酸处理、碱处理法,以及清水浸泡三种处理法。首先对比了其在转速为0、100、200、300 r/min和超声清洗条件下的回收再生效果差异。其次考察了酸碱再生液浓度的影响,最后考察了再生温度和再生时间对催化剂再生效果的影响。研究表明:超声处理工艺优于其他工艺,酸处理法的再生率高于碱处理法,并且再生液浓度、再生温度和再生时间与催化剂再生效率成正比。当采用超声酸处理法,控制酸再生液浓度为2 mol/L、再生温度为100℃,再生时间为24h时,对催化剂多次回收再生,Cu/AC催化剂的去除率仍可达到80%以上。超声酸处理法回收再生催化剂效果明显,具有良好的发展前景。
【关键词】：流化床 非均相催化氧化 硫氰酸根 椰壳炭 曝气
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X791
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 硫氰酸根废水污染及其危害10-12
• 1.1.1 硫氰酸盐的主要应用简介10
• 1.1.2 硫氰酸根的主要危害10-11
• 1.1.3 常见的处理方法11-12
• 1.2 流化床装置简介12-13
• 1.2.1 流化床装置在废水处理中的应用12
• 1.2.2 流化床装置的改进及应用进展12-13
• 1.3 非均相催化氧化法的应用和进展13-15
• 1.3.1 非均相催化氧化法的应用13-14
• 1.3.2 非均相催化氧化的最新进展14-15
• 1.4 实验研究的意义及主要内容15-17
• 1.4.1 研究的意义15-16
• 1.4.2 研究的主要内容16-17
• 第二章 实验部分17-23
• 2.1 引言17-18
• 2.2 设备与药品18-20
• 2.2.1 试验设备18-19
• 2.2.2 实验药品19-20
• 2.3 SCN-离子浓度的测定20-23
• 2.3.1 SCN-离子测定方法20
• 2.3.2 标准曲线的绘制20-21
• 2.3.3 废水中硫氰酸根含量测定21
• 2.3.4 标准曲线21-23
• 第三章 实验结果与讨论23-56
• 3.1 引言23-24
• 3.2 催化剂的制备24-40
• 3.2.1 载体的选择24-29
• 3.2.2 催化剂的选择29-31
• 3.2.2.1 催化剂种类的选择29-30
• 3.2.2.2 不同盐类的影响30-31
• 3.2.3 Cu/AC催化剂制作条件的影响31-35
• 3.2.3.1 浸渍浓度的影响31-32
• 3.2.3.2 浸渍温度的影响32-33
• 3.2.3.3 浸渍时间的影响33-34
• 3.2.3.4 焙烧温度的影响34-35
• 3.2.4 催化剂表征35-38
• 3.2.4.1 催化剂的XRD表征35-36
• 3.2.4.2 催化剂SEM表征36-38
• 3.2.5 催化剂溶出率检测38-40
• 3.3 工艺反应条件的探讨40-47
• 3.3.1 单变量条件分析法40-45
• 3.3.1.1 催化剂的投加量40-41
• 3.3.1.2 初始浓度41
• 3.3.1.3 流速41-42
• 3.3.1.4 曝气量的影响42-43
• 3.3.1.5 pH值的影响43-44
• 3.3.1.6 温度的影响44-45
• 3.3.2 正交实验选出最佳组合条件45-47
• 3.4 Cu/AC催化剂的回收再生47-54
• 3.4.1 催化剂回收的方法及发展47
• 3.4.2 催化剂回收再生47-51
• 3.4.2.1 清水处理法48-49
• 3.4.2.2 碱处理49-50
• 3.4.2.3 酸处理50-51
• 3.4.2.4 三种处理效果的对比51
• 3.4.3 回收再生条件的影响51-54
• 3.4.3.1 再生温度52-53
• 3.4.3.2 再生时间53-54
• 3.5 本章小结54-56
• 第四章 结论56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 附录63

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