微波催化氧化处理垃圾渗滤液工艺中催化剂的制备及其效能研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zxwlxy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
填埋场垃圾渗滤液所含污染物质种类繁多,高COD和高NH3-N是其主要特征,且水质变化大,若不妥善处理,将对生态环境和人体健康造成危害。微波催化氧化技术因其处理效果稳定、成本低、水质适用范围广等优点,在印染、制药、化工废水的难降解物质处理方面受到了广泛关注。新型高效、稳定廉价催化剂的研制是微波催化氧化技术走向实际应用的关键技术之一。本文通过浸渍法和固相反应法制备、优选了微波催化氧化处理垃圾渗滤液的催化剂,并对处理工艺的运行条件进行了优化。   以TiO2、CeO2和ZrO2为载体,以Fe、Co和Ni为活性组分,通过浸渍法制备并优选催化剂。结果表明,以CeO2为载体,以Fe为活性组分时制备的负载型Fe-O/CeO2催化剂的活性最好,其最佳制备条件为:Fe(NO3)3浓度为0.1mol/L,浸渍温度为25℃,浸渍时间为10h,焙烧温度为350℃,焙烧时间为4h。将其用于垃圾渗滤液的微波催化氧化处理中,对催化剂投加量、氧化剂投加量、微波功率、微波辐射时间和水样的初始浓度等微波催化氧化工艺运行条件进行优化,确定了工艺的最佳运行条件为:Fe-O/CeO2投加量l0g/L、H2O2投加量22.5ml/L、微波功率800w、微波辐射时间10min和水样的初始浓度C水样/C原液为100%(即垃圾渗滤液不经稀释直接处理)。SEM和XRD测试结果表明,Fe-O/CeO2催化剂中活性组分Fe以α-Fe2O3和CeFe2的形式存在,活性组分在催化剂载体表面分布较均匀。   通过高温固相反应法和中温固相反应法制备并优选催化剂。结果表明,中温固相反应法制备条件下Ni-Co-Ce-O催化剂的活性最好,其最佳制备条件为:Ni∶Co摩尔比为1∶2,(NiO+Co2O3)/CeO2(Ni(CH3COO)2·4H2O和Co(CH3COO)2·4H2O的量以对应的氧化物的量计)质量比为5%,研磨时间为40min,焙烧温度为450℃,焙烧时间为4h。将其用于垃圾渗滤液的微波催化氧化处理中,对催化剂投加量、氧化剂投加量、微波功率、微波辐射时间和水样的初始浓度等微波催化氧化工艺运行条件进行优化,确定了工艺的最佳运行条件为:Ni-Co-Ce-O投加量10g/L、H2O2投加量45ml/L、微波功率800w、微波辐射时间10min和水样的初始浓度C水样/C原液为100%(即垃圾渗滤液不经稀释直接处理)。高、中温固相反应法下Ni-Co-Ce-O催化剂的SEM和XRD测试结果表明,中温固相反应法制备的Ni-Co-Ce-O催化剂拥有更小的粒径和更多的孔洞,因此其催化活性更高。   微波催化氧化垃圾渗滤液的动力学研究:通过掺杂R物质,对Fe-O/CeO2催化剂进行了改性;在渗滤液初始CODcr5736mg/L、氨氮1840mg/L和色度500倍的条件下,在改性Fe-O/CeO2投加量25g/L、H2O2投加量22.5ml/L、微波功率800w和微波辐射时间10min的运行条件下,微波催化氧化工艺对CODcr、氨氮和色度的去除率分别为73%、78%和85%;相对一级反应,CODcr和氨氮的降解过程更符合四次曲线方程。   通过渗滤液分子量分级和催化氧化试验分析了微波催化氧化垃圾渗滤液的机理。催化氧化试验结果表明,微波催化氧化垃圾渗滤液的效率远高于常温常压催化氧化和水浴催化氧化下的效率。
其他文献
地基处理是目前土木工程领域中比较活跃的研究方向,其中,CFG桩复合地基在高速铁路桩—网路基中的研究和应用效果显著,但起步较晚,理论分析和工程应用还需完善。复合地基中设
本研究基于6个FRP开孔板连接件单调静力试验,5片FRP桥面板、FRP—混凝土组合桥面板的单调静力试验,对FRP桥面板、FRP—混凝土组合桥面板的单调静力性能进行了较为系统的研究,并
随着经济的发展和科学技术的不断进步,大跨度钢结构在建筑中的运用日益广泛。其中空间网格结构是以三维形体及三维受力为主要特征的结构型式,它的特点是受力合理,刚度大,重量
钢-混凝土组合连续梁桥是—种结构性能优良的新型桥梁。因此,它在国内外已有不少的研究和应用。总结国内外研究现状可见,当前研究较多集中在剪力连接件、承载力和刚度计算以及
本文介绍了国内外HRB500钢筋的研究开发现状,并通过试验对HRB500钢筋粘结锚固性能进行了研究。试验内容包括:   设计并完成了66个直锚试件的拉拔试验,通过对试件的极限荷载与
饱和砂土液化特性一直是岩土工程界广为关注的问题。动三轴试验中试样制备相对容易、试验设备具有普遍性,因此,动三轴试验依然是研究饱和砂土液化特性的有效试验手段。影响饱
软土地基加固是一项复杂的系统工程,在地基处理过程中,正确认识软土加固作用机理与加固效果是软土加固与施工控制的关键问题。针对皖江城市带特定的工程地质条件,本文通过理
基础隔震技术因其在实际地震中展现出的优异的抗震性能,越来越广泛地被应用于工程结构抗震,是目前世界上应用的比较成熟的一种减震控制技术。同时,由于具有减震效果好、施工
为了确保工程建设安全、经济、顺利地进行,要求结构在建造过程中按照客观条件确定经济合理的施工顺序。有必要针对大型空间钢结构进行施工全过程模拟分析以了解结构在施工阶
本文在对已有纤维复合材料约束混凝土柱的轴压性能研究现状进行综述分析后,本文通过试验及数值模拟研究了碳纤维(Carbon Fiber Reinforced Polymer,简称CFRP)布条带约束型钢