非均相臭氧催化氧化系統(tǒng)研究及其對印染廢水的深度處理.pdf

1、印染廢水屬于高濃度難降解的有機(jī)廢水，由于新型染料的應(yīng)用、紡織染整行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，現(xiàn)階段印染廢水的色度、COD和B/C值很難達(dá)標(biāo)排放，排放的廢水中仍然包含很多難降解的大分子有機(jī)物，而非均相臭氧催化氧化可以在反應(yīng)中迅速斷裂發(fā)色集團(tuán)，降解有害物質(zhì)，可使印染廢水在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)意義。
　　本設(shè)計(jì)構(gòu)建了以內(nèi)循環(huán)流化床為核心的非均相臭氧催化氧化印染廢水小試及中試深度處理工藝。通過比較顆粒活性炭(GA

2、C)、活性碳纖維氈(ACF)、活性炭纖維長絲(PAN-ACF)3種載體以及單獨(dú)負(fù)載（錳或鎂）和聯(lián)合負(fù)載（錳鎂聯(lián)合負(fù)載）制成的不同新型催化劑的負(fù)載和催化性能，發(fā)現(xiàn)復(fù)合金屬氧化物型催化劑MnO2&MgO/GAC的負(fù)載效果最好且均勻、催化性能優(yōu)越、處理達(dá)到穩(wěn)定時(shí)間短、降解程度高，因此選擇MnO2&MgO/GAC作為本研究的最優(yōu)催化劑。
　　對影響臭氧催化氧化印染廢水實(shí)際應(yīng)用及處理效果的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置參數(shù)（進(jìn)氣流速、臭氧濃度）和其余四個(gè)工藝

3、參數(shù)（催化劑用量、pH、廢水初始濃度、溫度）進(jìn)行探究。通過一系列預(yù)實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)，確定了進(jìn)氣流速0.8L/min、臭氧濃度30mg/L、催化劑用量2g/L、廢水初始濃度0.9、溫度20或25℃、pH=8做為此技術(shù)深度處理印染廢水的最佳工藝參數(shù)，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)處在對印染廢水處理的高效率和實(shí)際處理成本合理的交接點(diǎn)；同時(shí)，在最佳工藝參數(shù)條件下，通過中試系統(tǒng)的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)與小試差異不大，說明其適合在實(shí)際處理中應(yīng)用。
　　通過對技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用性

4、和系統(tǒng)機(jī)理的探究，發(fā)現(xiàn)催化劑運(yùn)行30h后磨損率低于5％，使用9次后降解效率僅降低6%，即技術(shù)具有較好的穩(wěn)定性和耐用性。對機(jī)理的考察發(fā)現(xiàn)在本催化氧化系統(tǒng)中自由基反應(yīng)占總體氧化的71%，證明MnO2&MgO/GAC與O3的協(xié)同作用可在本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中產(chǎn)生大量的自由基，從而大大提升降解的速度和深度。
　　在最優(yōu)催化劑及最佳工藝參數(shù)條件下，本系統(tǒng)對印染廢水的去除效率高、去除速度快，并且處理效果穩(wěn)定。印染廢水的COD在20min左右降到國家標(biāo)準(zhǔn)