催化濕式氧化處理城市污水處理廠污泥的研究.pdf

1、濕式氧化技術(shù)是處理高濃度、有毒、有害難降解有機(jī)工業(yè)廢水的有效技術(shù)之一。但由于反應(yīng)中操作條件較苛刻，使?jié)袷窖趸夹g(shù)的廣泛應(yīng)用受到了限制。催化濕式氧化技術(shù)能夠降低反應(yīng)溫度和壓力，縮短反應(yīng)時(shí)間，提高氧化效率，因此受到廣泛重視，其中高效、穩(wěn)定催化劑的研制已成為催化濕式氧化技術(shù)的研究熱點(diǎn)，是濕式氧化技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵。 在查閱大量相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本研究對(duì)城市污水處理廠污泥進(jìn)行濕式氧化處理。對(duì)WAO選擇三大主要影響因素即：溫度、壓力、pH值

2、進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)在高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行，設(shè)定時(shí)間取樣，檢測(cè)各個(gè)試樣的COD去除率，并利用Origin7.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖處理，分析各反應(yīng)條件對(duì)處理結(jié)果產(chǎn)生影響的原因，最終確定濕式催化氧化階段的反應(yīng)參數(shù)。通過三組單因素實(shí)驗(yàn)，在溫度為200℃時(shí)，COD去除率達(dá)到了55.7％。在溫度為250℃時(shí)，最終COD去除率達(dá)到了81.7％。 本研究以活性Al<,2>O<,3>為載體，采用浸漬的方法制備負(fù)載型催化劑。首先以苯酚作為

3、模擬廢水(原始COD為10000±m(xù)g/L)為試驗(yàn)對(duì)象，對(duì)銅、錳、鎳、鐵、鈷、鈰的催化活性進(jìn)行了篩選，結(jié)果表明，銅的催化氧化效果最好，因此選出銅為主活性組分；再用金屬Cu和另外的一種金屬復(fù)合，制備出復(fù)合組分催化劑，最后確定篩選出的復(fù)合組分催化劑的適宜活性組分配比。實(shí)驗(yàn)表明，Cu-Ce復(fù)合組分催化劑的處理效果最好。在催化劑的篩選過程中，對(duì)浸漬液濃度、浸漬時(shí)間、焙燒溫度、焙燒時(shí)間等催化劑制備工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳制備條件：即Cu(NO<

4、,3>)<,2>濃度為6％，浸漬溫度為30℃，浸漬時(shí)間為9h，焙燒溫度為550℃，焙燒時(shí)間為3h。Cu-Ce復(fù)合組分催化劑的適宜活性組分配比為1：2。 在上述研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了催化濕式氧化處理城市污泥(原始COD為12000 mg/L)的系統(tǒng)試驗(yàn)。詳細(xì)考察了反應(yīng)溫度、氧分壓、進(jìn)水pH值、催化劑投加量等對(duì)催化濕式氧化過程的影響。結(jié)果表明：在最佳反應(yīng)條件，即：添加Cu-Ce(1：2)型復(fù)合催化劑投加量為4.0g/L時(shí)，反應(yīng)溫度為