论文部分内容阅读
臭氧技术在水处理领域有很大的应用前景和发展空间。但单独臭氧对目标有机物的高选择性,且很难在短时间内将目标物完全降解。为了有效提高臭氧在水处理中利用率,有大量研究尝试了多种工艺与臭氧相结合,以弥补臭氧在水处理方面的局限性。目前以过渡金属氧化物作为催化剂,促进臭氧分解降解有机物的手段成为现阶段备受关注的热点。本文研究了氧化铝负载过渡金属氧化物结合臭氧催化氧化水溶液中苯酚的效果,并运用现代表征技术对实验进行分析,考察臭氧结合过渡金属氧化物催化氧化苯酚的特性。本文结合煤化工---MTO水洗水特性,证实了臭氧与负载金属离子的铝基催化剂催化氧化是可行的,尤其是首次采用粉煤灰烧结球做催化剂具有积极的意义。选用纳米级氧化铝为原料压制载体,配置苯酚溶液模拟---MTO水洗水,选取Ni、Mn、Cu几种过渡金属氧化物作为为催化剂活性组分。选用浸渍法制各负载型催化剂。研究了不同条件下负载型γ-Al2O3金属催化剂对臭氧催化降解苯酚的催化效果。考察了臭氧降解苯酚的反应机理、反应溶液初始pH值、负载不同活性组成等对苯酚去除率的不同影响。实验结果表明：(1).结合煤化工—MTO水洗水特性,证实了臭氧与负载金属离子的铝基催化剂催化氧化是可行的,尤其是首次采用粉煤灰烧结球做催化剂具有积极的意义。(2).常温常压下选择质量比为50%的硝酸盐浸渍载体8h,600℃焙烧3h后的Ni2+/γ-Al2O3催化剂结合臭氧降解苯酚效果最好,比同等实验条件下使用其他负载金属催化剂和单独使用臭氧的效果都好,这说明此催化剂有相对良好的活性。(3).03/Ni/Al203对苯酚的降解反应遵循·OH机理,催化剂促进臭氧分解成一定量的OH。 pH值对臭氧催化氧化苯酚有重要影响。在常温常压、pH值为11.8时,反应90min后,苯酚降解率最高。(4).通过与γ-Al2O3,高铝粉煤灰烧结球,确定载入Ni的作用最好。其中粉煤灰烧结球经济适用,与臭氧的反应特征符合一级动力学。实现了变废为用的目的,对煤化工——MTO废水回用具有一定的指导意义。粉煤灰烧结球催化剂载体成本低、容易制备、效果好,有非常好的实际工业应用价值。