两种氧化剂结合金属氧化物催化剂处理无机氮废水的研究
本文关键词：两种氧化剂结合金属氧化物催化剂处理无机氮废水的研究 出处：《苏州科技大学》2017年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：本课题采用了催化氧化的方法,分别研究了催化臭氧氧化和次氯酸钠催化氧化,考察了在不同外界条件下两种方式对处理氨氮废水的效果,并通过以上考察项总结氨氮的转化方向、转化途径和提高氧化剂利用率的方法,从而得出选择转化为氮气和降低处理成本的的有利条件,主要研究内容如下:通过比较几种催化剂催化臭氧氧化氨氮废水,CuO有良好的催化臭氧化效果。分别考察了不同pH值、催化剂投加量、初始浓度、臭氧投加量、温度的条件下,催化臭氧氧化氨氮废水的效果及产物分析。在·OH和臭氧的共同作用下,pH值大于11有较好的氨氮去除效果;CuO的投加量有最优值为10g/L,过高或过少的投加量都不利于氨氮的转化;初始浓度越高氨氮去除效果越低,但低浓度下的NO_3~-生成率较高;臭氧投加量越大,氨氮去除越高,TN的去除先增加后减少,4.5mg/min投加下的TN去除率最大;温度的提升不仅可提高氨氮去除率,还减少了NO_3~-的生成率使TN去除率提高到26.6%。在催化臭氧氧化氨氮中,减少·OH的损耗反应、·OH与O_3的直接消除反应;减少氨分子的直接臭氧氧化,为转化为氮气的有利途径。通过比较了几种催化剂结合次氯酸钠催化氧化处理氨氮废水,Ni_2O_3具有明显的催化作用,分别考察了最佳的次氯酸钠投加量,催化剂投加量、初始浓度、氧化剂的投加量的改变、pH值及温度的条件下,对其反应实际情况与产物做了分析。投加Ni_2O_3可加快氨氮的氧化,且随着投加量的增大,反应速率的提升越快,但增加了氨氮向NO_3~-的转化,从而降低了TN的去除。Ni_2O_3的加入只能加快其反应速率,使反应终点大幅提前,但无法减少在相同条件下以传统加氯法原本所需要的NaClO的量。本试验中最适宜的pH约为7,更低或更高的pH环境不利于反应的进行。温度的升高导致的NaClO自分解效应大于催化反应速率的提升,虽然反应速率提升明显,但降低了处理效率,因此高温下不利于催化氧化的进行。相较于直接加氯氧化,在投加了Ni_2O_3之后,都能够降低反应最终的余氯水平。而在次氯酸钠催化氧化氨氮中,增加Ni_2O_3、提高浓度,保持中性环境,适当升高温度为缩小时间成本的有利途径。本研究暂未发现减少氧化剂用量的途径。
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X703
【参考文献】
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，本文编号：1336853
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