近年來,水污染已成為世界各地普遍關注的環(huán)境問題,廢水的處理問題越來越受到人們的重視。隨著化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料及洗滌等行業(yè)的發(fā)展,大量含芳環(huán)結(jié)構(gòu)的有機物質(zhì)進入水體中,造成嚴重的水污染。對硝基苯酚(p-nitrophenol,簡稱p-NP)作為農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料等精細化學品的中間體,國內(nèi)外需求日益增多。該廢水成分復雜,對環(huán)境也有嚴重的破壞作用,出水水質(zhì)離達標排放尚有一定距離。因此,亟需采用一種可行的深度處理方法以達到徹底去除p-NP的目的。催化臭氧氧化(Catalytic ozonation process,COP)技術(shù)被認為是難降解有機廢水最有效的深度處理手段之一,該技術(shù)的核心臭氧催化劑的催化活性和成本在工程化應用中起到?jīng)Q定性作用。本研究采用價格低廉的天然礦物類催化劑高嶺土及其焙燒改性后對p-NP模擬廢水進行催化臭氧氧化,實現(xiàn)了高效深度處理。并對高嶺土及其焙燒改性后在催化臭氧氧化p-NP過程中的機理進行了更深一步的討論。(1)采用三種不同成分組成的天然高嶺土(rKL-1、rKL-2和rKL-3),探究其在COP體系中降解p-NP的效能和機理。相對于單獨臭氧氧化(Single Ozonation Process,SOP)體系(56.74%),rKL-1-COP(93.44%)、rKL-2-COP(96.50%)和rKL-3-COP(97.43%)體系均能促進NPS的COD去除。去除機理涉及臭氧直接氧化、·OH氧化。Mg氧化物、Fe氧化物、表面羥基與Si O、Al O基團一起,構(gòu)成了rKL的復合催化活性位,且Mg氧化物、Fe氧化物與Si O和Al O基團一起構(gòu)建的復合催化活性位催化活性更高。(2)制備焙燒改性高嶺土(cKL-1、cKL-2、cKL-3),探究其在COP體系中降解p-NP的效能和機理。cKL-1-COP(38.8%)、cKL-2-COP(50.71%)、cKL-3-COP(74.31%)體系亦能促進NPS的TOC去除。cKL-COP體系對TOC的去除機理涉及臭氧直接氧化和非·OH活性物種氧化。無定型結(jié)構(gòu)中的Si O、Al O基團是其催化活性中心。
【學位單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

工業(yè)廢水及處理方法黃色結(jié)晶物質(zhì)，高毒，并能通過吸入、攝成對人體神經(jīng)中樞的傷害。高濃度時可引引起高鐵血色素癥[2]。意圖如圖 1.1 所示，從分子結(jié)構(gòu)的角度分析好、難降解、毒性高的特性。且化合物的分受到一定的影響，使其更加難以降解[3]。團，使苯環(huán)電子云密度降低，削弱了氧化生物降解的抵抗力[4]。因而，美國環(huán)境總先控制污染物名單中，必須嚴格控制其對

圖 1.3 O3在水中的分解機理Fig.1.3 Decomposition mechanism of ozone in wat化可以通過 OH 的電子轉(zhuǎn)移、脫氫以及親電加成轉(zhuǎn)移反應， OH 從有機物分子上抽取電子，在自身被氧化為有機物自由基。對于脫氫反應： OH 從使有機物變?yōu)橛袡C物自由基，自身轉(zhuǎn)變?yōu)?H2O。烯烴或芳香族化合物的雙鍵，形成 OH 在 -C 中速與分子 O2形成活性的 HO2 ，而分子 O2抽取H2O2以及一系列過氧化物、超氧化物以及醛/酸等

圖 1.3 O3在水中的分解機理Fig.1.3 Decomposition mechanism of ozone in water O3氧化可以通過 OH 的電子轉(zhuǎn)移、脫氫以及親電加成反應電子轉(zhuǎn)移反應， OH 從有機物分子上抽取電子，在自身被還機物被氧化為有機物自由基。對于脫氫反應： OH 從有機 H，使有機物變?yōu)橛袡C物自由基，自身轉(zhuǎn)變?yōu)?H2O。對于成至烯烴或芳香族化合物的雙鍵，形成 OH 在 -C 中心自以快速與分子 O2形成活性的 HO2 ，而分子 O2抽取 HO2 2 、H2O2以及一系列過氧化物、超氧化物以及醛/酸等物質(zhì)

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李旭凱;郭杏妹;張秋云;李來勝;;天然水體主要本底成分對催化臭氧氧化草酸的影響[J];華南師范大學學報(自然科學版);2017年02期

2 袁亞茹;申哲民;郭衛(wèi)民;;臭氧氧化對有機物降解的構(gòu)效關系[J];凈水技術(shù);2017年09期

3 李旭凱;譚子君;鄭丹丹;李鑫;溫海連;;活性炭催化臭氧氧化水中諾氟沙星[J];化工環(huán)保;2016年04期

4 李旭凱;謝桂紅;郭轉(zhuǎn)弟;黃婧虹;;活性炭及其負載活性組分催化臭氧氧化機理[J];廣東化工;2012年05期

5 宋世龍;張志強;;基于臭氧氧化的垃圾滲瀝液處理技術(shù)[J];環(huán)境衛(wèi)生工程;2012年04期

6 龔小芝;趙輝;萬國暉;劉正;欒金義;;石化廠污水反滲透濃水的催化臭氧氧化處理[J];化工環(huán)保;2012年05期

7 ;ITT研究發(fā)現(xiàn)臭氧氧化能有效處理環(huán)境內(nèi)分泌干擾物[J];中國給水排水;2009年14期

8 齊飛;陳忠林;徐冰冰;焦中志;;氧化鋁催化臭氧氧化去除水中痕量嗅味物質(zhì)[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2008年10期

9 崔龍哲;申哲昊;吳桂萍;丁太燮;;活性炭臭氧氧化處理水中聚乙二醇的研究[J];環(huán)境科學與技術(shù);2006年08期

10 尹獻林;王海英;;臭氧氧化炭黑表面改性的研究[J];河北化工;2006年08期

相關會議論文 前10條

1 邴吉帥;聶玉倫;胡春;;Fe_2O_3/Al_2O_3@SBA-15催化臭氧氧化水中布洛芬的機理研究[A];2014年第12屆全國水處理化學大會暨學術(shù)研討會論文摘要集[C];2014年

2 杜鑫;張澤田;唐鑫;杜燁;劉鑫;吳乾元;胡洪營;;臭氧氧化對印染廢水有機物處理特性的研究[A];2018中國環(huán)境科學學會科學技術(shù)年會論文集（第一卷）[C];2018年

3 杜鑫;張澤田;唐鑫;杜燁;劉鑫;吳乾元;胡洪營;;臭氧氧化對印染廢水有機物處理特性的研究[A];2018中國環(huán)境科學學會科學技術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2018年

4 陳偉銳;孫強強;李來勝;;改性有序硅基介孔分子篩在催化臭氧氧化中的應用研究[A];2014年第12屆全國水處理化學大會暨學術(shù)研討會論文摘要集[C];2014年

5 呂玉娟;劉芳;傅浩;張道斌;張暉;;超聲強化臭氧氧化橙黃Ⅱ染料廢水的脫色效能[A];中國化學會第八屆水處理化學大會暨學術(shù)研討會論文集[C];2006年

6 劉修恒;陳暉;詹炳炎;周江橋;祝恒成;陳志遠;;臭氧氧化預處理對腎缺血再灌注損傷凋亡的影響[A];第十五屆全國泌尿外科學術(shù)會議論文集[C];2008年

7 段麗杰;張道斌;張銘;周晶;張朝漾;張暉;;超聲強化臭氧氧化甲基橙的脫色研究[A];第二屆全國環(huán)境化學學術(shù)報告會論文集[C];2004年

8 馬寧;劉操;王培京;孟慶義;李其軍;;碳纖維復合材料強化催化臭氧氧化對再生水深度凈化[A];中國化學會第29屆學術(shù)年會摘要集——第20分會：環(huán)境與健康[C];2014年

9 周江橋;邱濤;陳暉;陳志遠;祝恒成;葛名歡;胡云飛;劉修恒;;臭氧氧化預處理對腎缺血再灌注損傷的保護作用[A];2012中國器官移植大會論文匯編[C];2012年

10 孫慶峰;余剛;鄧述波;;重組基因酵母檢測DDT及其臭氧氧化產(chǎn)物雌激素活性[A];持久性有機污染物論壇2006暨第一屆持久性有機污染物全國學術(shù)研討會論文集[C];2006年

相關重要報紙文章 前6條

1 本報記者李良;臭氧氧化深度處理飲用水[N];中國環(huán)境報;2013年

2 本報記者 湯璇 通訊員 徐桂林 蔣明 王鵬翔;廣州垃圾除臭走在全國前列[N];廣東建設報;2004年

3 記者 葉平生 通訊員 徐桂林 蔣明 王鵬翔;明年起壓縮站不再有臭味[N];廣州日報;2004年

4 虢清偉 邴永鑫 邢飛龍;依托水專項創(chuàng)新科技 保障東深供水安全[N];中國環(huán)境報;2018年

5 文金品;廣州垃圾壓縮站采用新工藝[N];中華建筑報;2004年

6 本報記者 李娟 特約通訊員 王茂桓;腈綸行業(yè)松動環(huán)�！熬o箍咒”[N];中國紡織報;2010年

相關博士學位論文 前10條

1 張建琳;陶瓷膜分離與MnO_2催化臭氧氧化耦合技術(shù)對污水深度處理的研究[D];大連理工大學;2017年

2 白智勇;催化臭氧技術(shù)降解污水中抗生素類污染物的效能和原理研究[D];中國地質(zhì)大學(北京);2017年

3 吉勵;吸附—催化臭氧氧化協(xié)同降解液相有機污染物的研究[D];浙江大學;2009年

4 齊飛;鋁氧化物催化臭氧氧化水中嗅味物質(zhì)的效能與機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

5 王群;氧化鈰催化臭氧氧化水中有機物及控制溴酸鹽研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

6 高國瀛;復合鐵錳硅酸鹽催化臭氧氧化水中磺胺甲惡唑的效能與機理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

7 Faheem Nawaz;氧化錳基材料催化臭氧氧化酚類混合污染物的活性物種及反應路徑研究[D];中國科學院研究生院(過程工程研究所);2016年

8 袁磊;浮石及其載羥基化鋅催化臭氧氧化對氯硝基苯的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

9 劉s

本文編號：2811950