流化床非均相催化氧化处理工业废水中的硫氰酸盐

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本文采用自制流化床装置,非均相催化氧化法处理模拟浸金废水中的硫氰酸盐。实验中采用分光光度法检测废水中SCN-离子的浓度。首先对比了椰壳炭、煤质炭、橘壳炭、分子筛四种载体负载效果的差异,通过XRD、BET表征了载体的孔径和表面积。发现椰壳炭的比表面积和孔径都高于其他三种载体,且负载效果最优;又考察了催化剂种类差异:采用浸渍法将Cu、Fe、Ni三种不同催化剂负载在椰壳炭载体上,对比了其催化氧化效果的差异,发现Cu/AC的催化效果优于Fe/AC和Ni/AC催化剂。选定非均相催化氧化法的载体和催化剂后,又对影响催化剂制作的条件进行了研究。实验中分别考察了浸渍时间、浸渍温度、浸渍浓度、焙烧温度、不同铜盐类浸渍液等因素的影响。实验表明:当浸渍浓度为0.25 mol/L、浸渍时间为24 h、焙烧温度为300℃时所制作的催化剂催化效果最好。确定了催化剂的最佳制作条件后,进一步研究了催化剂的投加量,初始浓度、流速、曝气量,pH值、温度等反应条件对催化剂催化氧化效果的影响。研究表明:初始浓度一定,选取催化剂的投加量为3 g/L,曝气量为21 L/min、pH为6-7、温度为30-40℃时催化氧化的去除效果最优,可达到90%以上。催化剂回收再生实验中选择了化学处理方法中常用的酸处理、碱处理法,以及清水浸泡三种处理法。首先对比了其在转速为0、100、200、300 r/min和超声清洗条件下的回收再生效果差异。其次考察了酸碱再生液浓度的影响,最后考察了再生温度和再生时间对催化剂再生效果的影响。研究表明:超声处理工艺优于其他工艺,酸处理法的再生率高于碱处理法,并且再生液浓度、再生温度和再生时间与催化剂再生效率成正比。当采用超声酸处理法,控制酸再生液浓度为2 mol/L、再生温度为100℃,再生时间为24h时,对催化剂多次回收再生,Cu/AC催化剂的去除率仍可达到80%以上。超声酸处理法回收再生催化剂效果明显,具有良好的发展前景。
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