【摘要】：非均相Fenton氧化技術(shù)具有氧化性強(qiáng)、反應(yīng)效率高、成本低和不會造成二次污染等優(yōu)點(diǎn),具有較好的發(fā)展前景。本文以大麻稈為原料通過磷酸活化法制得活性炭,研究了各因素對活性炭吸附性能和孔隙結(jié)構(gòu)的影響,制備出高比表面積吸附性能良好的活性炭;然后將此活性炭作為非均相Fenton催化劑的載體通過溶劑熱-碳熱還原法負(fù)載納米零價(jià)鐵,并對制備過程中的關(guān)鍵影響因素進(jìn)行研究;最后探討了催化劑對造紙廢水處理工藝和效果。研究了以大麻稈為原料,以磷酸為活化劑制備活性炭過程中各因素對活性性炭性能的影響。結(jié)果表明磷酸濃度、磷酸活化時(shí)間、炭化溫度、炭化時(shí)間對活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)有很大影響。隨著磷酸濃度磷酸活化時(shí)間的增加,大麻稈孔隙被逐步打開變大,其中用3 mol/L磷酸活化大麻稈4 h制得的活性炭具有良好的微孔結(jié)構(gòu)。隨著炭化溫度和炭化時(shí)間的增加,大麻稈中的木質(zhì)纖維被逐步熱解,增加了活性炭孔隙數(shù)量和結(jié)構(gòu),但溫度過高、炭化時(shí)間過久會使活性炭孔隙結(jié)構(gòu)過大坍塌結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示磷酸活化后的大麻稈在400℃條件下煅燒1 h,可得到微孔結(jié)構(gòu)優(yōu)良的大麻稈基活性炭。研究了以大麻稈基活性炭為載體,通過溶劑熱-碳熱還原法負(fù)載制備納米Fe~0非均相Fenton催化劑的制備工藝。結(jié)果顯示隨著熱溶劑反應(yīng)溫度的增加,催化劑磁性和催化活性逐步提高;控制乙醇和甲苯混合比例,可以更好地將金屬鐵負(fù)載在活性炭上且不被氧化;適宜的鐵碳比可以使催化劑具有充足的活性位點(diǎn)參與催化反應(yīng);催化劑經(jīng)不同溫度煅燒后,金屬鐵以不同的化合物或單質(zhì)形式存在。故選擇熱溶劑反應(yīng)溫度200℃、乙醇和甲苯比4:1、鐵碳比2:1、煅燒溫度800℃條件制備的催化劑具有較好的催化活性。研究了Fe~0/大麻稈基活性炭催化劑處理廢水條件的工藝,結(jié)果顯示催化劑在酸性條件下具有較好的催化效果,。催化劑催化活性隨H_2O_2用量、催化劑用量和反應(yīng)時(shí)間的增加先增大而后趨于平穩(wěn),最佳條件下廢水的COD_(cr)和TOC去除率可達(dá)86.64%和86.27%。Fe~0/大麻稈基活性炭催化劑在連續(xù)使用6次后,對廢水的COD_(cr)去除效果仍有35.36%。GC-MS分析表明,Fe~0/大麻稈基活性炭催化劑能降解廢水中的絕大部分有機(jī)物,有效降低處理后制漿廢水的污染負(fù)荷,達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
【圖文】：

圖 2-1 大麻稈（a，，b）縱截面、（c，d）橫截面掃描電鏡g. 2-1 Scanning electron microscope of (a, b) longitudinal section and (c, d) cross sectiohemp stalk

大麻稈基活性炭掃描電鏡Fig.2-11ScanningelectronmicroscopeofHSAC
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ426;X793

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 ;造紙“十二五”規(guī)劃原料優(yōu)化目標(biāo)基本完成[J];中華紙業(yè);2015年21期

2 張小毛;陳維芳;晏長成;張敬會;王偉亞;;液相還原和碳熱法制備納米零價(jià)鐵/活性炭復(fù)合材料的比較研究[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2015年03期

3 謝新蘋;蔣劍春;孫康;盧辛成;;磷酸活化劍麻纖維制備活性炭試驗(yàn)研究[J];林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè);2013年03期

4 楊德敏;王兵;;高級氧化技術(shù)處理造紙廢水的應(yīng)用研究[J];中國造紙;2010年07期

5 李志萍;劉千鈞;林親鐵;孫斌;;造紙廢水深度處理技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];中國造紙學(xué)報(bào);2010年01期

6 劉廷志;段希磊;段韋江;胡惠仁;;制漿造紙低濃廢水的吸附絮凝法深度處理[J];中國造紙;2010年01期

7 洪衛(wèi);劉勃;蘇穎;季華東;莊會棟;李曉寧;;制漿造紙廢水深度處理技術(shù)解析[J];中華紙業(yè);2009年07期

8 張旋;姜洪雷;;造紙廢水治理技術(shù)的研究進(jìn)展[J];工業(yè)水處理;2007年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 楊煥磊;利用農(nóng)業(yè)固體廢棄物轉(zhuǎn)化燃料乙醇關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2017年

2 于建濤;金屬配合物負(fù)載PAN纖維對有機(jī)染料降解的光催化性能研究[D];天津工業(yè)大學(xué);2016年

3 王玉峰;非均相Fenton氧化技術(shù)處理造紙廢水的研究[D];華南理工大學(xué);2014年

4 雷利榮;化學(xué)漿制漿廢水污染特性及催化臭氧深度處理研究[D];華南理工大學(xué);2012年

5 張玲;四氧化三鐵納米顆粒及其復(fù)合物的制備和研究[D];上海交通大學(xué);2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳敏敏;凹凸棒石基非均相催化劑的制備及處理含亞甲基藍(lán)廢水的應(yīng)用研究[D];蘭州理工大學(xué);2018年

2 劉艷艷;構(gòu)樹皮Soda制漿及其黑液處理研究[D];廣西大學(xué);2018年

3 郭娉;負(fù)載型納米鐵系復(fù)合材料的制備及其在水處理中的應(yīng)用研究[D];長安大學(xué);2018年

4 張黎明;稻草活性炭加速偶氮染料厭氧降解機(jī)理研究[D];蘇州科技大學(xué);2017年

5 崔紀(jì)成;棉稈基活性炭的制備及其吸附性研究[D];塔里木大學(xué);2017年

6 劉穎;非均相催化劑的制備及其用于降解環(huán)丙沙星廢水的研究[D];北京化工大學(xué);2017年

7 林影;零價(jià)鐵與過氧化氫及過硫酸鈉類芬頓降解活性艷橙X-GN[D];華南理工大學(xué);2016年

8 王帥軍;改性類Fenton催化劑的制備及其機(jī)理研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2016年

9 郗文君;生物促生劑強(qiáng)化造紙廢水降解效能的研究[D];陜西科技大學(xué);2016年

10 許盛彬;活性炭負(fù)載納米零價(jià)鐵誘發(fā)芬頓反應(yīng)降解甲基橙的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

本文編號：2596987