文档介绍：西安科技大学
硕士学位论文
催化湿式氧化处理兰炭废水的研究
姓名:张彩凤
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:郭晓滨
2011
论文题目:催化湿式氧化处理兰炭废水的研究
专业:化学工艺
硕士生:张彩凤(签名)
指导教师:郭晓滨(签名)
摘要
兰炭废水是一种典型的高浓度、难生物降解的工业有机废水,不经处理直接排入水
体将会对环境造成严重危害。目前,兰炭生产厂家多采用生化法处理兰炭废水,但投入
大且处理水未能达到国家相应标准。本文提出采用催化湿式氧化法处理兰炭废水。催化
湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation,CWAO)是一种高效处理高浓度、难生物降解有
机废水的技术。其中,制备高效、稳定、廉价的催化剂是该项技术的关键环节。因此,
本文旨在研究催化湿式氧化的催化剂的制备,并将之用于处理兰炭废水,考察了操作参
数对废水处理效果的影响,初步探寻出了较佳的工艺操作条件。
首先,针对兰炭废水,在一系列过渡金属 Cu、Mn、Zn、Fe、Co、Cr、Ni 中筛选
出最佳活性组分 Cu 作为催化剂主活性组分,采用浸渍法制备了催化剂 CuO/γ-Al2O3,以
废水 CODcr 去除率为指标,考察了 Cu 负载量对催化活性的影响。
其次,为了提高催化剂的活性和稳定性,选择添加了第二活性组分 Mn 及结构助剂
Ce,制备了催化剂 CuO-MnO2-CeO2/γ-Al2O3。考察了焙烧温度、焙烧时间、载体粒度及
Ce 添加量等对催化活性和稳定性的影响。采用 BET 和 XRD 对催化剂进行了表征以初
步探讨各因素对催化活性影响的原因。通过试验,确定催化剂的最佳制备条件为:Cu
负载量为 5%,Cu:Mn = 2:1,Ce 添加量为 %,焙烧温度为 600℃,焙烧时间为 h。
最后,采用自制催化剂湿式氧化处理兰炭废水,通过对比湿式氧化和催化湿式氧化,
说明 CuO-MnO2-CeO2/γ-Al2O3 催化剂是 CWAO 处理兰炭废水的一种可选催化剂,废水
中 CODcr 去除率从湿式氧化的 %提高到催化湿式氧化 %。随后,考察了反应温
度、氧气分压、搅拌速度、进水 pH、催化剂投加量等对 CWAO 的影响。确定了实验室
条件下的最佳反应条件:反应温度为 150℃,氧气分压为 MPa、搅拌速度为 500 r/min,
进水 pH 值为 8。在此条件下,反应 2 h 后,CODcr 去除率为 %,色度去除率达 %。
关键词:催化湿式氧化;兰炭废水;CODcr;CuO-MnO2-CeO2/γ-Al2O3
研究类型:应用研究
Subject :Study on Catalytic Wet Oxidation of Semi-Coking Wastewater
Specialty :Chemical Technology
Name :Zhang Caifeng (Signature)
Instructor:Guo Xiaobin (Signature)
ABSTRACT
Semi-coking wastewater is a representative anic wastewater with high
concentration and many un-biodegradable substances, which will be discharged into water
body if it is let out into river without disposing. Currently, the biochemical treatment method
is widely adopted to treat semi-coking wastewater, but it needs high investment and treated
water failed to meet the appropriate national standards. In this paper,catalytic wet air
oxidation is used to treat simi-coking wastewater. Catalytic wet air oxidation(CWAO) is an
efficidet technology to treat hard anic wastewater with high concentration.
The key of this technology is preparat