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廢水處理濕式催化氧化法和催化劑載體制備方法

作者:aolinlc 瀏覽 83 發布時間 2021-08-20

 

濕式氧化法是在高溫(150~350℃)、高壓(0.5~20MPa)條件下,在液相中用氧作為氧化劑,將其中的有機物氧化為二氧化碳和水的一種處理方法。濕式氧化法適用于COD濃度為20~200g/L的高濃度、難生物降解以及有毒的廢水與污泥。

由于濕式氧化法在高溫、高壓下進行,要求設備材質耐高溫、高壓和耐腐蝕,設備一次性投資大,運行費用高,僅適用于小流量、高濃度廢水等特殊場合。

在濕式氧化法中引入催化劑,稱為濕式催化氧化法,利用濕式催化氧化法可明顯降低反應溫度和壓力,縮短處理時間,降低設備的耐壓要求,減緩設備腐蝕,從而減少設備投資和處理費用,應用較多的催化劑為Cu、Fe、Ni、Co、Mn、V等過渡金屬氧化物及鹽類。

作為廢水處理用的催化劑載體,首先要求載體具有優良的耐水性能,對酸性和堿性廢水,所用載體有一定差異。見諸報道的載體Al2O3、SiO2-Al2O3、硅膠、活性炭、TiO2或ZrO2、TiO2-ZrO2、TiO2-SiO2-ZrO2和TiO2-ZnO、MgO-Al2O3-TiO2結晶性酸性復合物等。

氧化劑一般采用可產生分子態氧的物質,如H2O2、空氣和氧氣??諝庥捎诒阋?,來源廣,應用較多。

據資料介紹,在丙烯酸廢水處理過程中,因為廢水中存在較多難以氧化的小分子有機物,通常采用溫度250~280℃,壓力70~75kgf/c㎡.對于丙烯酸廢水,氧化反應處于酸性環境,反應溫度較高,故載體須有優良的耐水性能,由含ZrTiO:結晶的鈦和鋯的復合氧化物制成的載體具有良好的性能。

某科技職業學院在低溫、低壓下進行濕式催化氧化研究。采用蕭山某化工公司的生產廢水進行了中試試驗,取得了很好的處理效果。催化劑的制備方法是將活性炭置于質量分數為10%的HNO3溶液中,在水浴中回流2h,再用水洗至中性,經熱處理和擴孔處理,在硝酸鹽溶液中浸漬、焙燒,制備出催化劑。

試驗條件采用催化劑質量分數為80%,氧化劑投加量為2500mg/L,pH值為3,氣水比為6,反應時間為60min時,小試試驗COD去除率達到70.7%,現場中試試驗COD平均去除率達到60%.


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