萘磺酸廢水和含氨廢水的綠色處理工藝的研究
發(fā)布時間:2020-04-22 18:22
【摘要】:萘磺酸廢水主要來自于染料的生產(chǎn)過程,該廢水具有色度大、酸性強、難以自然降解等特點,針對于該類廢水本文以1-氨基-2-萘酚-4-磺酸(1,2,4-酸)廢水為研究對象。含氨廢水主要來源于煤炭和石油的加工過程,通常氨的含量比較高,水中氨類物質(zhì)的大量存在不僅會造成水體的富營養(yǎng)化,而且對人類以及水生動植物也會產(chǎn)生一定的毒副作用;另外,氨在環(huán)境中可以被氧化成氮氧化物(NO和NO_2),會造成酸雨、光化學(xué)煙霧、霧霾,危害人體健康等問題。本文以三辛胺(TOA)為絡(luò)合劑,分別以甲基異丁基酮(MIBK)和煤油為稀釋劑,來對廢水中的1,2,4-酸進行絡(luò)合萃取,分別討論了稀釋劑種類,TOA濃度,溫度和pH對分配系數(shù)(D)的影響。研究結(jié)果表明,在25℃、pH=1.1的條件下,TOA(1.41 mol·kg~(-1))+MIBK可以獲得最佳的提取效果,此時的D=76。之后,分別采用反萃法以及蒸餾法對萃取劑進行再生。通過GC-MS來分析原萃取劑和再生萃取劑組成的變化,確定了反萃法可以實現(xiàn)萃取劑的再生。通過Aspen Plus模擬蒸餾法再生萃取劑的過程,證明了其在萃取劑再生過程中的可行性。通過對萃取機理的研究,可以進一步認識TOA絡(luò)合提取1,2,4-酸過程中的微觀規(guī)律。文中分別使用紫外-可見光譜、紅外光譜和核磁共振氫譜,對萃取機理進行了逐步探索。結(jié)果表明,在絡(luò)合萃取1,2,4-酸的過程中,TOA與1,2,4-酸之間通過離子締合形成絡(luò)合物,從而使得1,2,4-酸從水相轉(zhuǎn)移到有機相中。對于含氨廢水的綠色化處理,論文通過濕式催化氧化法(CWAO)來實現(xiàn)。分別以金(Au)和釕(Ru)為催化劑的活性中心,以含有離子液體和二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)的離子液體聚合物(PILs)作為載體,來制備負載型催化劑。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)以及透射電子顯微鏡(TEM)等對催化劑以及催化劑載體進行了表征。結(jié)果表明,活性金屬和催化劑載體之間會產(chǎn)生一定的相互作用,這種相互作用有利于金屬納米顆粒在催化劑載體上進行穩(wěn)定均勻地分散,并且Au和催化劑載體之間的相互作用位點比Ru和催化劑載體之間的相互作用位點密集。TEM的結(jié)果表明,這種比較強的相互作用使Au在催化劑載體上聚集形成了更大的納米顆粒(4.5 nm),而Ru的納米顆粒的粒徑相對較小(2.5 nm)。催化實驗結(jié)果表明,PILs-NTf_2負載的Au或Ru在溫和條件下對氨水選擇性氧化成N_2具有較高的活性和選擇性。由于Au在載體上聚集形成較大的納米顆粒,在任何溫度和壓力下Ru/PILs-NTf_2的轉(zhuǎn)化率(~95%)均優(yōu)于Au/PILs-NTf_2(~83%);對于N_2的選擇性,Ru/PILs-NTf_2明顯受溫度和壓力的影響,而Au/PILs-NTf_2基本上不受溫度和壓力的影響,且Ru/PILs-NTf_2催化劑對N_2的選擇性(~90%)略低于Au/PILs-NTf_2催化劑(~98%)。
【圖文】:
2,4-酸的定量分析 COD 的測定的 COD 根據(jù) GB 11914-89 重鉻酸鉀法進行測定。 1,2,4-酸含量的測定 1,2,4-酸進行定量分析常用的方法有:高效液相色譜法、紫法等。紫外分光光度法是一種常用的定性、定量分析方法外區(qū)具有一定吸收物質(zhì)的檢測,操作簡單準確性高。因 1,2較強的吸收,因此本文使用紫外分光光度法對廢水中 1,2,4-最大紫外吸收波長的確定濃度為 0.8mg·L-1、0.5mg·L-1的 1,2,4-酸溶液,用紫外分光描的波長范圍為 190-500nm,掃描的步長為 1nm。由圖 2-1吸收峰位于 239 nm。
圖 2-2 不同濃度 1,2,4-酸溶液在 239 nm 處的吸光度ig.2-2 The absorbance of different concentrations of 1,2,4-acid solution at 標準曲線的繪制配置濃度為 0mg·L-1、1mg·L-1、2mg·L-1、3mg·L-1、4mg·L-L-1、7mg·L-1、8mg·L-1、9mg·L-1、10mg·L-1的 1,2,4-酸溶液, 處測定吸光度。并以 1,2,4-酸的濃度為橫坐標,以吸光度為縱,,回歸方程為: = 0.1231 0.0223,相關(guān)系數(shù)為 0.9995。
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:X703;TQ426
【圖文】:
2,4-酸的定量分析 COD 的測定的 COD 根據(jù) GB 11914-89 重鉻酸鉀法進行測定。 1,2,4-酸含量的測定 1,2,4-酸進行定量分析常用的方法有:高效液相色譜法、紫法等。紫外分光光度法是一種常用的定性、定量分析方法外區(qū)具有一定吸收物質(zhì)的檢測,操作簡單準確性高。因 1,2較強的吸收,因此本文使用紫外分光光度法對廢水中 1,2,4-最大紫外吸收波長的確定濃度為 0.8mg·L-1、0.5mg·L-1的 1,2,4-酸溶液,用紫外分光描的波長范圍為 190-500nm,掃描的步長為 1nm。由圖 2-1吸收峰位于 239 nm。
圖 2-2 不同濃度 1,2,4-酸溶液在 239 nm 處的吸光度ig.2-2 The absorbance of different concentrations of 1,2,4-acid solution at 標準曲線的繪制配置濃度為 0mg·L-1、1mg·L-1、2mg·L-1、3mg·L-1、4mg·L-L-1、7mg·L-1、8mg·L-1、9mg·L-1、10mg·L-1的 1,2,4-酸溶液, 處測定吸光度。并以 1,2,4-酸的濃度為橫坐標,以吸光度為縱,,回歸方程為: = 0.1231 0.0223,相關(guān)系數(shù)為 0.9995。
【學(xué)位授予單位】:青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:X703;TQ426
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1 黃慶慶;高
本文編號:2636805
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