草酸促进光助fenton催化氧化深度处理炼化废水工艺研究

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1、硕士学位论文草酸促进光助Fenton催化氧化深度处理炼化废水工艺研究ADVANCEDTREATMENTOFREFINERYWASTWATERWITHPHOTO-FENTONREACTIONANDOXALICACIDENHANCEMENT李甜哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号:X703学校代码:10213国际图书分类号:502密级:公开工程硕士学位论文草酸促进光助Fenton催化氧化深度处理炼化废水工艺研究硕士研究生：李甜导师：王鹏教授申请学位：工程硕士学科、专业：环境工程所在单位：市政环境工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学C

2、lassifiedIndex:X703UniversityCode:10213U.D.C:502SecretLevel:PublicDissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringADVANCEDTREATMENTOFREFINERYWASTWATERWITHPHOTO-FENTONREACTIONANDOXALICACIDENHANCEMENTCandidate:LiTianSupervisor:Prof.WangPengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpe

3、ciality:EnvironmentalEngineeringAffiliation:SchoolofMuni.andEnv.EngDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnologyTechnologyTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要炼化废水产量大，污染成分复杂，采用传统的“老三套”处理工艺，出水仍无法达到国家排放新标准，因此有必要对炼化废水进行深度处理。由于二级处理后的炼化废水可生化性较差，本文利用光催化氧化法进行处理，并针

4、对普通光-Fenton法产生铁泥量大以及适用pH范围有限的特点，引入草酸提高了对炼化废水的处理能力，并探讨了反应机制。本文采用沉淀法制备的针铁矿为光催化剂，考察了Fe3+来源、反应方式、陈化温度及陈化时间等因素对合成针铁矿的影响，并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对不同因素制备的针铁矿矿相及微观形貌进行表征，确定了适宜的催化剂制备条件。选用双酚A(BPA)为目标污染物，研究了针铁矿的光催化性能。结果表明，采用将NaOH溶液逐滴滴加至Fe(NOo3)3溶液中，在60C条件下陈化12h以上可以得到结晶度高、呈现均匀棒状的针铁矿，对BPA的去除

5、率达90%以上。以BPA为目标污染物，建立了草酸促进光助Fenton催化氧化水处理工艺，考察了各种因素对去除BPA的影响，得到最佳工艺条件为：草酸浓度为0.33mmol/L，针铁矿投加量为0.7g/L，过氧化氢浓度为5.5mmol/L，无需调节pH（约为6），在100W紫外灯下反应120min，BPA去除率可以达到96.4%。考察了催化剂的稳定性和重复使用性，使用五个周期，针铁矿催化剂对BPA的去除率可以保持在90%以上。对实验数据进行动力学拟合，反应符合准二级动力学模型，在最优工艺条件下，反应动力学速率常数为0.0225L/(mol·min)，半衰期为4.

6、44min。比较了不同工艺条件下BPA去除率以及·OH生成量的不同，探讨了草酸促进针铁矿光催化氧化反应机理。认为在紫外光作用下针铁矿与H2O2之间产生协同作用，使BPA去除率显著提高；草酸的加入可以促进体系分解H2O2生成·OH，进一步提高BPA的去除率。设计了草酸促进光助Fenton催化氧化深度处理炼化废水的两段式动态工艺装置，系统由预处理段和光化学反应段组成。考察了草酸浓度、Fe2+浓度、H2O2浓度、pH及预处理时间等因素的影响，确定了最佳工艺条件：草酸浓度为0.11mmol/L，H2+2O2浓度为6.6mmol/L，Fe浓度为0.11mmol/L，p

7、H为6时，预处理15min后在100W紫外灯下反应5min，体系TOC的去除率可以达到70%以上。增加预处理段可以提高TOC去除率，降低药剂使用量。关键字：光催化氧化；草酸；-FeOOH；Fenton；炼化废水-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractRefinerywastewaterhaslargecapacityofdrainageandcomplexpollutioncomponent.Thedischargeofwaterqualitycouldnotsatisfywiththenationaldischargestandardafte

8、rdealingwiththe“OldThreeSe