近年來，由于電化學(xué)技術(shù)在廢水治理方面的優(yōu)勢，該技術(shù)嶄露出良好的應(yīng)用前景，多相催化技術(shù)在環(huán)境廢水的處理方面的應(yīng)用研究也越來越深入。本文將電化學(xué)與多相催化有機(jī)結(jié)合起來，以復(fù)極固定床電解槽(BPBC)為反應(yīng)器，用負(fù)載金屬氧化物的多相催化劑取代傳統(tǒng)反應(yīng)器的絕緣填料，構(gòu)建了多相催化電解耦合體系。分別以硝基苯和苯酚為電解底物，考察了不同催化劑填料存在情況下，有機(jī)物在多相催化電解耦合體系中的降解情況。主要得出如下結(jié)論： 采用BPBC分別處理硝基苯和苯酚廢水，電解硝基苯的優(yōu)化條件：電解電壓40 V、支持電解質(zhì)Na_2SO_4濃度為1000 mg·L~(-1)、pH值為10、水力停留時(shí)間45 min：硝基苯的去除率為61.4％；電解苯酚廢水的優(yōu)化條件：電解電壓為25 V、支持電解質(zhì)Na_2SO_4濃度為1000 mg L~(-1)、pH值為2.5；100 mg L~(-1)的苯酚電解45 min，去除率為42.6％；BPBC對硝基苯和苯酚的降解過程符合一級動力學(xué)模型。 多相催化電解耦合工藝處理硝基苯廢水的優(yōu)化工藝條件為：電解電壓40 V、支持電解質(zhì)Na_2SO_4濃度為500 mg·L~(-1)、pH值為10、水力停留時(shí)間45 min。經(jīng)過對硝基苯降解效果的評價(jià)，篩選出了實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)的最佳催化劑為Fe_2O_3／γ-Al_2O_3。在用催化劑Fe_2O_3／γ-Al_2O_3為填料時(shí)，硝基苯的降解過程符合一級動力學(xué)模型；硝基苯和TOC的去除率分別為75.1％和39.8％。在引入多相催化劑后，硝基苯的處理效果有了顯著的提高，硝基苯和TOC的去除率分別提高了13.7％和12.6％。硝基苯電解后，出水的可生化性有了顯著的提高，BOD_5／COD_(cr)，由0.06升高到0.307。 用HPLC和GC-MS對硝基苯電解出水的產(chǎn)物進(jìn)行分析，得到的產(chǎn)物有苯酚、苯胺、對氨基苯酚等物質(zhì)，推測硝基苯在多相催化電解耦合工藝中的降解途徑為：硝基苯可由電化學(xué)氧化直接分解，也可以由電解產(chǎn)生的次生氧化物間接氧化分解；除電化學(xué)氧化，也存在硝基苯電化學(xué)還原，生成苯胺、對氨基苯酚等物質(zhì)，產(chǎn)物再進(jìn)一步分解直至礦化；電解過程中硝基苯部分會礦化。 多相催化電解耦合工藝處理苯酚廢水的優(yōu)化工藝條件為：電解電壓25 V、支持電解質(zhì)Na_2SO_4濃度為1000 mg·L~(-1)、pH值為2.5、水力停留時(shí)間45 min。篩選出實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)處理苯酚的最優(yōu)催化劑為Fe_2O_3／ZSM-5。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，以催化劑Fe_2O_3／ZSM-5為多相催化電解耦合工藝反應(yīng)器的絕緣填料，苯酚的降解過程符合一級動力學(xué)模型；多相催化電解耦合工藝處理苯酚的效果比傳統(tǒng)的BPBC有了明顯的提高，苯酚的去除率從42.6％提高到83.5％，COD的去除率從22.3％提高到43.4％，多相催化電解耦合工藝比傳統(tǒng)的BPBC電解苯酚的COD去除效率增加了近一倍。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2006
【中圖分類】：X703
【部分圖文】：

圖4.7催化劑掃描電鏡圖(A、丫·^1203:B、FeZo卉A1203)Fig4.7TheSEMPicoterofeatalyst(A、丫一A12O3;B、Fe20六一A1203)如圖.47所示。由圖可見，丫一A12O3在負(fù)載上FZeO3后，表面結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的粗糙的表面變得平滑，并且能觀察到較明顯的晶形。

圖4.14不同催化劑的掃描電鏡圖Fig.4.14TheSEMofdieffrentcaatlysst(A，F(xiàn)eZ仇B(yǎng)，Ni0C，MnOZD，COu)由圖4.14可見，ZSM一5分子篩在負(fù)載上不同的催化劑后，通過SEM可以觀察到，不同的催化劑表面結(jié)構(gòu)有明顯的不同，但是都能夠看到在ZSM一5分子篩表面負(fù)載催化劑后金屬氧化物的晶形。以下對各影響因素的考察實(shí)驗(yàn)以F2e03/zSM一5作為催化劑填料。4.3.2各個(gè)影響因素考察

不同催化劑的苯酚和COD去除的比較
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 李璐;傳秀云;盧先春;羅澤敏;;紫外光及日光下天然金紅石光催化降解苯酚的研究[J];巖石礦物學(xué)雜志;2010年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 李云霞;新型PbO_2電極處理難降解有機(jī)廢水的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2007年

2 程江紅;電化學(xué)活性菌強(qiáng)化厭氧MBR處理硝基苯廢水[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號：2879108