论文部分内容阅读
印料废水色度深,排放量大,而且其中难生物降解有机物多,可生化性差,具有致畸、致癌和致突变的作用,故印染废水的深度处理是废水处理的一大难题。本论文提出了以混合法制备臭氧催化剂,利用自制催化剂催化臭氧氧化降解偶氮染料橙黄G模拟废水,考察了其处理效果,并对反应机理进行分析,最后将自制催化剂应用于真实废水的处理中。在催化剂的制备过程中,对粘合剂、载体和活性组分的类型和所占的质量百分比进行了筛选,探讨了催化剂制备的最佳条件,并通过扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)和热重曲线对催化剂的性能进行了表征。在自制催化剂催化臭氧氧化橙黄G实验中,考察了废水初始pH、臭氧投放速率以及催化剂投加量对橙黄G去除率的影响规律,并研究了自制催化剂催化臭氧氧化分解橙黄G的反应动力学。向反应体系中加入叔丁醇、利用紫外-可见吸收光谱法和液相色谱法测定不同反应时间段出水的物质变化情况,初步讨论了催化臭氧化分解橙黄G的反应机理,比较了自制催化剂和市售催化剂的催化活性并将自制催化剂应用于真实废水中,探究其对真实废水的降解效果。研究结果表明,混合法制备催化剂的最佳条件为:以载体D为载体,以A、A1203和CuO为活性组分制备的催化剂活性强弱顺序为:A>Al2O3>CuO,粘合剂和活性组分(A)的质量百分比分别为60%和10%,最佳焙烧温度为800℃,最佳焙烧时间为2h。催化臭氧氧化初始浓度为250mg/L橙黄G溶液的最佳工艺条件为:废水初始pH=6.5,催化剂的投加量为300g/L,臭氧投放速率为1.60mg/(L·min)。在最佳条件下,反应30min后,COD和橙黄G的去除率分别达到了 93.46%和99%以上,表明催化剂具有良好的催化活性且催化臭氧氧化降解橙黄G的过程进行一级动力学拟合发现,该过程符合准一级动力学。向反应体系中加入羟基自由基(·OH)的抑制剂叔丁醇后,催化臭氧氧化反应明显受到了抑制,证实了催化剂的存在促进了臭氧分解产生了羟基自由基(·OH),催化反应体系遵循羟基自由基(·OH)原理。自制催化剂的催化效果明显好于市售的传统的催化剂,具有更强的催化活性。将自制催化剂应用于真实废水的处理,结果发现催化臭氧氧化降解真实废水效果显著,30min后出水COD为72.9mg/L,已经达到国家排放标准(GB4287-2012)。