活性炭固定床催化h2o2氧化处理染料废水的研究

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1、学校代码：10255学号：2161451东华大学硕士学位论文AThesisSubmittedtoDonghuaUniversityfortheMaster’sDegree活性炭固定床催化H2O2氧化处理染料废水的研究OXIDATIONTREATMENTOFDYEWASTEWATERBYH2O2CATALYZEDBYACTIVATEDCARBONINFIXEDBED专业名称：环境工程姓名：杨梦婷指导老师：陈泉源教授答辩日期：2018年5月30日东华大学硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注傅威正高级工程师答辩委员会主席上海市环境科学研究院杨波

2、副教授答辩委员会委员东华大学余阳高级实验师答辩委员会委员东华大学马春燕讲师答辩委员会秘书东华大学东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构

3、送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月活性炭固定床催化H2O2氧化处理染料废水的研究东华大学硕士学位论文活性炭固定床催化H2O2氧化处理染料废水的研究摘要目前印染废水水质日趋多元和复杂化，造成了总量大、污染严重且难以处理的问题。与此同时，我国环保意识不断加强，相继出台的制度和标准对印染废水的排放要求变得更加严格。

4、因此，研究行之有效的印染废水处理及回用技术是未来趋势所在。活性炭作为工业上一种常用的吸附剂，其催化性能在以前往往被忽略。活性炭作为催化剂氧化过氧化物，能够结合活性炭吸附和催化能力。高级氧化产生的活性物质对难降解的有机物具有良好的降解效果，且在解决活性炭自身再生问题上具有潜力。本文通过在连续流动固定床反应器中，利用颗粒活性炭（GAC）催化H2O2降解模拟RRX-3B染料废水，探究活性炭催化性能对污染物的降解效果和高级氧化技术对活性炭进行原位在线再生的可行性；阐明活性炭表面富集污染物后对催化效果的影响；以及活性炭联合黄铁矿催化H2O2体系的降解效果和持续催化性

5、能，还将GAC/H2+2O2体系引入Fe探究协同效能。通过对催化氧化反应的参数条件分析，考察染料废水色度和COD去除率、铁离子浓度变化等方面，初步探讨了活性炭/H2O2体系及联合体系的催化机理，为活性炭的实际工业应用提供技术支撑。主要工作和研究成果如下：（1）活性炭/H2O2动态体系中H2O2投加浓度、流速等条件改变会影响脱色效果；酸性条件下有利于催化降解；酸化活性炭能够去除活性炭表面的碱性灰分，使出水pH保持在3~4左右。（2）活性炭表面附着污染物会改变表面性质，占据活性炭的活性位点，使色度和COD去除率均大幅降低；GACs/H2O2体系的持续催化能力整

6、体低于GACn/H2O2体系，即活性炭表面附着污染物对催化H2O2的活性负面影响。（3）通过分析染料反应前后的光谱图发现，重复使用后出现了新的吸收峰，说明产生了中间产物；通过甲醇猝灭实验知主要活性物质是·OH；从Boehm滴定结果看出反应后羧基有所增加，其他基团基本无变化。（4）黄铁矿/H2O2体系第1次动态反应在1个床体积内脱色达90%以上，随反应持续脱色效果逐渐下降，维持在25%~40%之间。COD去除率变化趋势基本与染料脱色率相同。刚开始Fe2+浓度溶出量高达1175mg·L-1，随后迅速下降，最终溶出量仅8.6mg·L-1。重复使用时Fe2+溶出量

7、也维持在较低水平。可知矿物I活性炭固定床催化H2O2氧化处理染料废水的研究东华大学硕士学位论文溶解的铁离子浓度与催化降解速率成正相关。（5）活性炭和黄铁矿体积比为2:1（V[AC]:V[pytire]=2:1）时，第1次反应脱色效果较好，至第4次反应脱色率仅下降为56.5%。COD去除率的变化趋势基本与染料脱色率相同。对比单独使用时黄铁矿，去除效果虽然有小幅的上升，但持续催化性能没有明显改善。（6）按n（Fe2+）：n（H2O2）为1:20与活性炭进行联合动态氧化反应。重复使用4次脱色率仍然可以达99.65%，COD去除率为70.55%，TOC去除率为76

8、.28%。说明活性炭和硫酸亚铁之间存在协同催化H2O2的作用。推测