粉煤灰主要是以煤炭为燃料的火力发电厂排出的固体废弃物,同时也是具有一定表面积及活性的多孔球状细小颗粒。近年来,粉煤灰越来越多的被应用在废水处理领域。本课题利用取自青岛热电厂的粉煤灰对煤化工废水中典型的含氮杂环类有机物喹啉进行吸附实验,同时为进一步提高粉煤灰的利用率,对原料粉煤灰进行改性处理,得到改性粉煤灰催化剂。将催化剂应用于湿式过氧化氢催化氧化体系,探究其催化过氧化氢降解喹啉废水的动力学规律及反应机理。本课题研究了原料粉煤灰对水溶液中喹啉的固有吸附性能。考察时间、温度、pH值、吸附剂用量等因素对原料粉煤灰去除喹啉能力的影响。结果表明,喹啉的吸附量随初始喹啉浓度和接触时间的增加而增加。通过运用Langmuir、Freundlich和Redlich-Peterson等温模型分析吸附实验,将实验结果与几个动力学模型相关联,说明潜在的吸附机理和决定速率的步骤。吸附过程经历了最初的快速吸收和随后的缓慢吸收两个阶段。喹啉在粉煤灰上的吸附符合拟二级动力学,原料粉煤灰吸附喹啉的过程符合Langmuir吸附等温模型。对原料粉煤灰进行改性处理,确定催化剂的最佳制备条件:铜铁组分负载量(质量分数)各5%、水热晶化时间12 h以及焙烧温度400℃。在改性粉煤灰催化剂用量为0.25 g、氧化剂(H2O2)用量1.5 m L、温度为80℃、未调节溶液pH(7±0.2)以及搅拌条件下,处理500 mL初始浓度为50 mg/L的喹啉模拟废水,反应120 min后喹啉的降解率可以达到96.4%。这说明改性粉煤灰催化剂应用于湿式过氧化氢氧化体系中催化过氧化氢降解喹啉模拟废水具有良好的效果。对喹啉的降解反应进行动力学分析,喹啉的降解反应符合拟一级反应动力学。