超声催化氧化废水中氨氮的实验研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2012年第07期文章编号：1002—1124(2012)07—0035—03繇境：工超声催化氧化废水中氨氮的实验研究程：刘红丽，吴龙华，吴涛，孙育平(武汉长江工商学院科亮生物研究院，湖北武汉430065)摘要：实验研究了各种条件下超声催化氧化废水中NH一N的去除效率，并讨论了最优条件组合。实验表明，在超声催化氧化废水中NH，一N时，当pH值为10，温度为6O℃，反应时间为90min，以Ag20+CuO为催化剂的超声催化作用下，NH，一N的去除率可以达到81．5％。关键词：超声；催化剂；NH，N废水中图分类号：0657．5文献标识码：AExperime

2、ntalstudyonwastewaterammonianitrogenbyultrasonicandcatalyticoxidation，LIUttong-li，WULong-hua，WUTao，SUNYu—ping(KeliangBiologTInstitute，WinhanYangtzeBusineseUnioersity，Wuhan430065，China)Abstract：TheexperimentalstudtheremovalefficiencyofⅥastewaterammonianitrogenundervariouscondi-tionsbyultrasonicandcat

3、alyticoxidation，anddiscussedtheoptimalconditioncombination．Experimentalresultsshowedthat，intheultrasonicandcatalyticoxidationwastewaterammonianitrogen，whenthepH=10，thetempera-tureof60，theresponsetimefor90minutes，withAg2O+CuOascatalystunderultrasoniccatalysis，ammoniani—trogenremovalrateto81．5％．Keywor

4、ds：ultrasound；catalyst；NH3一Nwastewater高浓度NH，一N废水主要来自于焦化、煤气、味氧化技术和湿式催化氧化技术结合起来，利用超声精、化肥、养殖等行业生产排放的废水，以及垃圾渗空化效应在催化剂表面产生瞬时局部高温，使之达滤液和生活污水等，一般NH，一N浓度在200～到湿法催化去除高浓度NH，一N时催化剂的活性温6000mg·L～，目前高浓度NH，一N废水一直是国内外度，探讨超声催化氧化技术对高NH一N废水的脱N处理难点和热点问题⋯，随着我国经济发展和环境效率，并研究各种条件对其处理效率的影响。保护要求的日趋严格，高浓度NH一N废水的NH一N处理问题愈来愈突出，

5、是当前水污染控制领1材料与方法域的一个重要研究方向。催化湿式氧化法是二十世纪80年代国际上发1．]【试验装置展起来的一种治理废水的新技术【21。在一定温度、本研究在超声发生仪器内加人NH，一N废水，在压力和催化剂作用下，经空气氧化，可使污水中的仪器底部加入曝气头，进行曝气，并在NH，一N废水有机物和氨分别氧化分解成CO，N和H20等无害中部、曝气头正上方加入催化剂，在反应仪器中部物质，达到净化的目的。而超声技术是一种高级氧加热器来辅助控制温度。当水体中有NH一N存在时，化技术，当频率在16kHz以上的超声波辐照液体在超声波作用下，自由NH可挥发进入空化气泡直时，会使液相分子间的吸引力在疏松的半

6、周期内被接热解，同时被液相主体的自由基氧化，生成N，打破，形成空化泡，在空化泡崩溃的极短时间内，在N：0逸出，或者生成NO。盐和NO盐留在废水中⋯；周围的极小空间产生1900—5200K的高温和超过同时在一定的温度和催化剂作用下，水中的NH一N50MPa的高压，并产生强氧化性自由基⋯，这些强也可被空气氧化，转化成N。反应装置见图l。氧化性物质直接和间接作用于水体中的化学污染物，并将它们氧化成各种无机离子。本实验将超声收稿日期：2012—05—16作者简介：刘红丽(1975一)，女，湖北荆门人，硕士，武汉长江工商学院工学院环境工程系讲师，主要研究方向：水污染控制刘红丽等：超声催化氧化废水中氨氮的

7、实验研究项目2012年第7期由表1正交实验结果可以看出，对NH，一N去除率最高的最优工艺组合是ABc，D，，即在工艺参数为催化剂为5％Ag20+5％CuO，pH值为11．5，反应温度为6O，反应时间为90min时获得最高的NH一N去除率。而且在上述4个因素中，对NH一N去除率影响程度由大到小的顺序依次是pH值、反应温度、催化剂种类、反应时间。对处理效果影响最大的是pH图1实验装置图值，影响最小是反