黄钾铁矾催化氧化焦化废水中难降解有机物的研究

发布时间：2023-02-17 08:15

　　焦化废水来源于煤的高温碳化、煤气净化和副产物回收等热处理过程中,具有成分复杂、可生化性差、有机负荷大等特点。传统的生物处理工艺对难降解有机物,如酚类化合物、含氮杂环化合物和多环芳烃(PAHs)等,去除效果差,需进一步处理。目前,臭氧氧化、电催化氧化、光催化氧化、芬顿氧化等高级氧化法(Advanced Oxidation Process,AOPs)被认为是处理难降解有机物的有效方法。其中,芬顿氧化法有着高效、快速、简便等优点,能够有效处理多种难降解有机污染物。在芬顿氧化中,非均相催化剂具有铁离子溶出量低、聚沉少等优点,逐渐取代了均相催化剂的地位。黄钾铁矾作为一种非均相催化剂,具有产量大、成本低、效率高等特点。然而,黄钾铁矾在类芬顿法处理焦化废水中难降解有机物方面的应用鲜有报道。本研究以苯酚和喹啉为目标污染物,考察了以黄钾铁矾为类芬顿催化剂对苯酚和喹啉催化氧化的可行性,并对其进行了单因素影响及降解机理的研究。通过X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)及X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)表征分析了催化剂反应前后的结构...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 焦化废水简介
        1.2.1 焦化废水来源
        1.2.2 焦化废水的水质特点与危害
    1.3. 焦化废水的传统处理工艺
        1.3.1 活性污泥法
        1.3.2 生物脱氮技术
        1.3.3 生物流化床技术
        1.3.4 混凝法
        1.3.5 吸附法
    1.4 高级氧化法
        1.4.1 芬顿氧化法
        1.4.2 光催化氧化法
        1.4.3 电催化氧化法
        1.4.4 湿式催化氧化法
        1.4.5 超临界水催化氧化法
        1.4.6 臭氧催化氧化
    1.5 芬顿技术的研究现状与发展
        1.5.1 光芬顿体系
        1.5.2 电芬顿体系
        1.5.3 流化床芬顿体系
        1.5.4 新型催化剂类芬顿体系
    1.6 本课题的选题意义及研究内容
        1.6.1 选题意义
        1.6.2 本文研究内容
第二章 实验材料和研究方法
    2.1 试剂和仪器
    2.2 催化剂的制备过程
    2.3 催化剂的表征方法
        2.3.1 XPS
        2.3.2 XRD
    2.4 分析测试方法
        2.4.1 4-氨基安替比林直接光度法测定苯酚
        2.4.2 高效液相色谱法测定喹啉
        2.4.3 硫酸钛分光光度法测定H₂O2

        2.4.4 邻菲罗啉分光光度法测定溶出二价铁、三价铁和总铁
        2.4.5 TOC的测定
    2.5 苯酚氧化实验过程
    2.6 喹啉氧化实验过程
第三章 黄钾铁钒催化H₂O₂氧化苯酚反应机制的研究
    3.1 引言
    3.2 催化剂表征结果分析
        3.2.1 XRD
        3.2.2 XPS
    3.3 动力学实验
        3.3.1 对照实验
        3.3.2 初始p H的影响
        3.3.3 催化剂投加量的影响
        3.3.4 H₂O₂浓度的影响
    3.4 反应机理分析
        3.4.1 甲醇淬灭反应
        3.4.2 TOC去除和过氧化氢消耗分析
    3.5 苯酚降解途径
    3.6 本章小结
第四章 黄钾铁钒催化H₂O₂氧化喹啉反应机制的研究
    4.1 引言
    4.2 动力学实验
        4.2.1 初始p H的影响
        4.2.2 催化剂投加量的影响
        4.2.3 H₂O₂浓度的影响
    4.3 反应机理分析
        4.3.1 甲醇淬灭反应
        4.3.2 TOC去除和过氧化氢消耗分析
    4.4 喹啉降解途径
    4.5 本章小结
第五章 黄钾铁矾的稳定性及重复利用性
    5.1 无机阴离子对黄钾铁矾稳定性的影响
    5.2 催化剂的重复使用性
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3744471

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