基于催化湿式氧化法处理酸性红b模拟染料废水的研究

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1、西北大学硕士学位论文催化湿式氧化法处理酸性红B模拟染料废水的研究姓名：张凯申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：赵彬侠20090601摘要有机染料废水的处理是现阶段国内外环保领域亟待解决的一个重大问题，此类废水具有强烈的生物毒性、色度深、酸性强且难降解，若直接排放会严重污染环境，但采用传统的生化和物化等方法处理效果不佳，湿式空气氧化工艺(wetAiroxidation，简称WAO)是处理此类废水的有效方法。但传统WAO工艺反应条件苛刻、处理成本高、对设备要求严格，大大限制了该技术的推广应用。本文以氧

2、化能力更强的过氧化氢为氧化剂，采用自制催化剂，以COD去除率、金属离子溶出量作为催化剂活性和稳定性的评价指标，优化了催化剂的制各条件，系统地研究了催化湿式过氧化氢氧化工艺，同时对其动力学进行了初步探讨。采用溶胶凝胶法制备了二氧化钛催化剂，分别考察了乙醇用量、凝胶的焙烧温度等因素对催化剂催化活性的影响，筛选出适宜的制备工艺，并在其基础上添加其他活性组分对其改性，发现在添加钸的情况下活性只是稍有提高，COD去除率可以达87．2％，但是，相比于二氧化钛在光催化方面的催化能力，在CWPO中的催化活性稍显不足。以

3、Y剁203为载体，采用浸渍法制备了Fe203／Y．A1203催化剂，考察了浸渍液浓度、焙烧温度、焙烧时间等对于催化剂活性的影响，筛选出适宜的制备工艺。添加催化剂助剂Ce制备了Fe203／Ce02／Y．A1203催化剂，使COD去除率有所提高，但是铁离子溶出未能明显降低，因此，在其基础上又添加催化剂助剂Ni制备了Fez03／Ce02／'NJ02／Y．A1203催化剂，使得铁离子溶出降低至15mg／L。在催化湿式过氧化氢氧化(cwPo)处N酸性红B废水实验中，考察了催化剂用量、废水初始pH值、过氧化氢用量及

4、反应温度对处理效果的影响。并将所研制催化剂用于CWPO工艺，用于处理实际染料废水，取得了理想的处理效果。根据所得实验数据，对CWPO法处理酸性红B模拟染料废水过程进行了动力学研究，结果显示，适量催化剂的加入使得该反应的活化能比常O过程分别降低了73．5％和17．4％。关键词：酸性红B，催化湿式氧化，过氧化氢，催化剂AbstractThedisposaloforganicdyewastewaterisallimportantproblemwhichisdesideratedtosolveindomesti

5、candinternationalenvironmentalprotectionatpresent，thedyewastewaterhasstrongbiologictoxicity,acidityanddeepchromaaswellasdifficulttoberesolved．Thewastewaterwillpollutetheenvironmentseriouslyifdischargeddirectly,andtheresultbytraditionalbiochemicalandphysi

6、coehemicalprocessisnotgood．WetAirOxidation(WAO)isaneffectivewaytodisposethiskindofwastewater．However,thetraditionalWAOtechniquerequiresexactingreactioncondition，highcost，andstrictrequirementonequipment，whichrestrictthepopularizingandapplicationofthistech

7、nique．ThisthesisdiscussedtouseH202，whichisstrongeronoxidation，astheoxidant，andself-madecatalyst，alsotousetheCODremovingrate，dissolvingofmetalionastheevaluationcriteriaofcatalystactivityandstability．SothepreparationconditionofthecatalystWaSoptimized．Andth

8、etechniqueofCWPOwasfullyresearched．Meanwhile，thereWaspreliminaryresearchonthedynamicsoftheCWPO．’Intheexperiment，wemadetitaniumdioxidecatalystbysol-geltechnique；observedtheeffectsoncatalyticactivitybyEthanolusageandgelcalci