微波强化处理二甲亚砜生产废水工艺及机理研究
发布时间：2021-09-17 17:22
二甲亚砜（DMSO）作为溶剂或中间体在医药、化工、电子等领域应用广泛,但二甲亚砜生产废水中残留的二甲亚砜在自然水体中易产生硫化氢、硫醚等有毒物质,而且难以用生物法处理;另一方面,二甲亚砜生产中氧化工艺段产生的高浓度亚硝酸盐废水毒性很强,采用生物法或常规物化方法均难以有效处理。针对二甲亚砜生产废水处理中存在的以上技术难题,本文将微波技术分别与催化湿式氧化工艺、Fenton氧化工艺和化学还原工艺相结合,利用微波高效、快速等技术特点,建立了三种微波强化水处理工艺并用于对二甲亚砜和亚硝酸盐的处理,均取得理想效果。首先以硝酸活化后的颗粒活性炭（GAC）作为载体,以铜作为活性组分,稀土元素铈作为助剂组分,采用分层浸渍焙烧法制备了CuOx-CeOy/GAC催化剂。结构分析结果表明,活性组分铜在催化剂表面主要是以Cu2O和单质的形式存在,变价的过渡金属元素和单质对微波能具有更好的吸收作用,可以强化催化湿式氧化反应。在催化剂表面,铈以CeO2、Ce2O3和CeO的形态共存,而且铈的加入无论在体相中和表面上均提高了铜元素的含量,其中铈在催化剂中的含量为0.56%,铜的含量为10.81%,助剂铈的加入还明显...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电场中介质被极化示意图
同时可以发现铜元素在表面的含量比例远低于其在体相中的含量比例，这说明有相当部分的 Cu 组分进入了载体的孔隙当中，也解释了前面 BET结果中 CuOx-CeOy/GAC 催化剂孔容和比表面积明显减小的原因。3.4.5 SEM测试结果分析通过扫描电镜（SEM）可以对活性组分和助剂组分在催化剂表面的分布情况进行直观的观察，分别对活化后的 GAC 载体和两种催化剂进行 SEM 测试，结果如图 3-23 所示。(a) 硝酸活化后 GAC×10000 (b)硝酸活化后 GAC×50000 (c) CuOx/GAC×10000
第 5 章 微波强化 Fenton 氧化处理生产废水中二甲亚砜的研究ton 氧化工艺在处理二甲亚砜过程中的降解和矿化效果。.1 二甲亚砜降解产物分析根据Lee等的研究结果[ 166166]，如图 5-13 所示，利用高级氧化法产生的·OH自的强氧化作用，二甲亚砜（DMSO）可被氧化分解为·CH3和CH3SO2-，其CH3可以继续在·OH自由基的作用下依次降解为·O2CH，CH2O和HCOOH，最化为CO2，称为非含硫途径降解；CH3SO2-同样可以在·OH自由基的作用下降解为CH3SO2，CH3S(O)2OO·和CH3SO-3，最终降解为HSO3-和SO42-，称为含硫途径降解。DMSO的降解过程可通过测定以上主要降解产物CH2O ，OO-，CH3SO-2，CH3SO-3和SO2-4的浓度情况，来判断DMSO的降解和矿化程。DMSO降解矿化过程中通过含硫途径反应速率较慢，主要是中间产物3SO-3比较稳定，与·OH自由基反应速率较低，此途径的矿化程度主要通过S浓度情况来判断，而通过非含硫途径比较容易达到矿化降解，·CH3可以依·OH自由基作用下被降解为CH2O和HCOOH，最终被完全矿化，反应过程物质的降解反应速率常数k如表 5-4 所示[ ]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]膜分离技术处理丙烯腈装置含氰废水[J]. 刘华云,王威. 石化技术与应用. 2010(01)
[2]活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能[J]. 贾建国,李闯,朱春来,肖春英,徐东,闫欣,梁长海. 炭素技术. 2009(06)
[3]新型集成膜技术工业废水再生回用处理研究[J]. 王刚,余淦申,陆惠民,武民华. 水处理技术. 2009(10)
[4]虾池浑浊和亚硝酸盐的危害与处理[J]. 任永林,黄飞慰. 科学养鱼. 2009(09)
[5]焚烧法处理山梨酸废水过程的能耗分析[J]. 赵洪滨,岳鹏秀. 化工装备技术. 2009(03)
[6]絮凝沉降/粉煤灰吸附法处理印染废水[J]. 王代芝. 印染助剂. 2009(04)
[7]络合萃取对煤制气洗涤废水中酚的回收[J]. 王心乐,李明玉,宋琳,方建德. 暨南大学学报(自然科学与医学版). 2009(01)
[8]硝酸氧化改性活性炭对Cr（Ⅵ）吸附性能的研究[J]. 王中华,卞小琴,凌德娣. 天津化工. 2008(05)
[9]碳纳米管吸附染料甲基橙的性能研究[J]. 王昕,张春丽,任广军,宋恩军. 当代化工. 2008(04)
[10]树脂吸附法处理二氯吡啶酸生产废水[J]. 陈火林,张家泉,卢俊彩,谢家理,蒋丽丽,游秀娟,李立峰. 工业水处理. 2008(02)
博士论文
[1]微波强化ClO2催化氧化工艺及应用研究[D]. 毕晓伊.哈尔滨工业大学 2007
[2]Fenton高级氧化技术氧化降解多环芳烃类染料废水的研究[D]. 李宏.重庆大学 2007
[3]常温常压催化湿式氧化工艺处理染料废水的研究[D]. 刘琰.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3399180
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：163 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
电场中介质被极化示意图
同时可以发现铜元素在表面的含量比例远低于其在体相中的含量比例，这说明有相当部分的 Cu 组分进入了载体的孔隙当中，也解释了前面 BET结果中 CuOx-CeOy/GAC 催化剂孔容和比表面积明显减小的原因。3.4.5 SEM测试结果分析通过扫描电镜（SEM）可以对活性组分和助剂组分在催化剂表面的分布情况进行直观的观察，分别对活化后的 GAC 载体和两种催化剂进行 SEM 测试，结果如图 3-23 所示。(a) 硝酸活化后 GAC×10000 (b)硝酸活化后 GAC×50000 (c) CuOx/GAC×10000
第 5 章 微波强化 Fenton 氧化处理生产废水中二甲亚砜的研究ton 氧化工艺在处理二甲亚砜过程中的降解和矿化效果。.1 二甲亚砜降解产物分析根据Lee等的研究结果[ 166166]，如图 5-13 所示，利用高级氧化法产生的·OH自的强氧化作用，二甲亚砜（DMSO）可被氧化分解为·CH3和CH3SO2-，其CH3可以继续在·OH自由基的作用下依次降解为·O2CH，CH2O和HCOOH，最化为CO2，称为非含硫途径降解；CH3SO2-同样可以在·OH自由基的作用下降解为CH3SO2，CH3S(O)2OO·和CH3SO-3，最终降解为HSO3-和SO42-，称为含硫途径降解。DMSO的降解过程可通过测定以上主要降解产物CH2O ，OO-，CH3SO-2，CH3SO-3和SO2-4的浓度情况，来判断DMSO的降解和矿化程。DMSO降解矿化过程中通过含硫途径反应速率较慢，主要是中间产物3SO-3比较稳定，与·OH自由基反应速率较低，此途径的矿化程度主要通过S浓度情况来判断，而通过非含硫途径比较容易达到矿化降解，·CH3可以依·OH自由基作用下被降解为CH2O和HCOOH，最终被完全矿化，反应过程物质的降解反应速率常数k如表 5-4 所示[ ]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]膜分离技术处理丙烯腈装置含氰废水[J]. 刘华云,王威. 石化技术与应用. 2010(01)
[2]活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能[J]. 贾建国,李闯,朱春来,肖春英,徐东,闫欣,梁长海. 炭素技术. 2009(06)
[3]新型集成膜技术工业废水再生回用处理研究[J]. 王刚,余淦申,陆惠民,武民华. 水处理技术. 2009(10)
[4]虾池浑浊和亚硝酸盐的危害与处理[J]. 任永林,黄飞慰. 科学养鱼. 2009(09)
[5]焚烧法处理山梨酸废水过程的能耗分析[J]. 赵洪滨,岳鹏秀. 化工装备技术. 2009(03)
[6]絮凝沉降/粉煤灰吸附法处理印染废水[J]. 王代芝. 印染助剂. 2009(04)
[7]络合萃取对煤制气洗涤废水中酚的回收[J]. 王心乐,李明玉,宋琳,方建德. 暨南大学学报(自然科学与医学版). 2009(01)
[8]硝酸氧化改性活性炭对Cr（Ⅵ）吸附性能的研究[J]. 王中华,卞小琴,凌德娣. 天津化工. 2008(05)
[9]碳纳米管吸附染料甲基橙的性能研究[J]. 王昕,张春丽,任广军,宋恩军. 当代化工. 2008(04)
[10]树脂吸附法处理二氯吡啶酸生产废水[J]. 陈火林,张家泉,卢俊彩,谢家理,蒋丽丽,游秀娟,李立峰. 工业水处理. 2008(02)
博士论文
[1]微波强化ClO2催化氧化工艺及应用研究[D]. 毕晓伊.哈尔滨工业大学 2007
[2]Fenton高级氧化技术氧化降解多环芳烃类染料废水的研究[D]. 李宏.重庆大学 2007
[3]常温常压催化湿式氧化工艺处理染料废水的研究[D]. 刘琰.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3399180
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