石化廢水組成復(fù)雜,可生化性差,是典型的有毒難降解工業(yè)廢水。2017年《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31571-2015）開(kāi)始實(shí)施后,我國(guó)石化污水處理廠迎來(lái)了一次集中處理技術(shù)升級(jí),其中大多采用了以臭氧/臭氧催化氧化為核心的深度處理工藝。催化劑作為此工藝的核心,極大程度上決定著廢水的處理效果。因此,根據(jù)廢水的水質(zhì),選擇高效催化劑并建立篩選的準(zhǔn)則具有重要意義。本文以北方某石化污水處理廠二級(jí)出水為研究對(duì)象,采用A、B、C、D四種具有代表性的市售非均相催化劑,對(duì)其吸附、催化性能以及工程經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比選研究,探究了不同催化劑對(duì)有機(jī)物去除的差異性及原因,并依此建立了催化劑的比選機(jī)制,為催化劑的選擇指明了方向。本研究從吸附平衡時(shí)間、飽和吸附量和吸附速率等多方面考量,對(duì)催化劑的吸附性能進(jìn)行比選研究。試驗(yàn)結(jié)果表明,反應(yīng)120 min后A、B、C、D四種催化劑飽和TOC吸附量分別為4.86、1.80、5.76、7.57 mg/L,在10 min內(nèi)吸附速率從高到低依次為A>D>C>B,吸附平衡時(shí)間分別為30 min、90 min、60 min、90 min。由此可見(jiàn),A、D催化劑的吸附... 

【文章來(lái)源】：鄭州大學(xué)河南省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

臭氧的氧化機(jī)理圖

1引言7于環(huán)境的pH，而其吸附能力則取決于有機(jī)物的極性，極性強(qiáng)的有機(jī)物質(zhì)易被吸附到金屬氧化物表面，當(dāng)催化劑表面存在疏水點(diǎn)位時(shí)，非極性有機(jī)物也可被吸附。負(fù)于載體上的金屬或金屬氧化物也可將臭氧分解為羥基自由基。其中明確的機(jī)理尚不清楚。但Legube等的研究提供了兩種可能的途徑：第一種為有機(jī)分子吸附在催化劑表面，然后其被臭氧或羥基自由基氧化，最后氧化產(chǎn)物解吸；第二種為臭氧氧化產(chǎn)生羥基自由基并吸附有機(jī)物質(zhì)，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移使其氧化產(chǎn)物同時(shí)解吸[38]。Fonatnier等在2005年發(fā)表了一篇闡述臭氧催化氧化機(jī)理的論文，但是該論文所涉及到的催化劑的細(xì)節(jié)成分尚不清楚。該研究指出金屬或金屬氧化物與臭氧會(huì)生成一種絡(luò)合物，隨后這種絡(luò)合物與溶液中有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，在此過(guò)程中沒(méi)有注意到有羥基自由基的產(chǎn)生[39]。這表明臭氧催化氧化并不一定依賴于羥基自由基的產(chǎn)生。綜上，在非均相臭氧催化氧化中當(dāng)至少達(dá)到一條下列條件時(shí)，催化作用才會(huì)出現(xiàn)：（1）臭氧吸附在催化劑表面；（2）有機(jī)分子吸附在催化劑表面；（3）臭氧和有機(jī)分子同時(shí)被吸附在催化劑表面上。具體反應(yīng)機(jī)理圖由圖1.2[18]所示。圖1.2非均相臭氧催化氧化機(jī)理圖

1引言11圖1.3技術(shù)路線圖1.4創(chuàng)新點(diǎn)（1）選取了四種具有代表性的市售臭氧非均相催化劑，通過(guò)吸附性能、氧化影響因素、結(jié)構(gòu)組成表征、親疏水性有機(jī)物去除、工程經(jīng)濟(jì)性等方面，系統(tǒng)研究了石化廢水二級(jí)出水的臭氧催化氧化效能，明確了非均相臭氧催化劑篩選的主要程序，并提出了適用于石化廢水深度處理的臭氧催化劑的應(yīng)具特征。（2）采用響應(yīng)面法，從臭氧投加量、催化劑投加量、水樣初始pH、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、TOC去除情況等方面，獲得了四種催化劑催化臭氧氧化的優(yōu)化反應(yīng)條件，比較說(shuō)明了其對(duì)石化廢水二級(jí)出水的催化氧化效果差異，并將其作為催化劑性能優(yōu)劣的考量因素。（3）借助大孔徑XAD-8樹脂分級(jí)方法，從有機(jī)物親疏水性歸類的角度，結(jié)合石化廢水中單獨(dú)臭氧氧化難礦化的親水性組分重點(diǎn)去除的理念，探究具有組成復(fù)雜特性的實(shí)際廢水在臭氧催化氧化中的處理特性，并將其作為催化劑性能優(yōu)劣的考量因素。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3384613