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活性炭空气催化法去除废水中COD研究
加入时间:2022-03-07 10:41:10

        在温和条件下进行了以活性炭为催化剂用空气氧化工业废水中有机污染物的试验研究。试验结果表明影响催化氧化作用效率的因素有污染物的可氧化性,活性炭用量,温度,出以及废水的COD等,在活性炭用量适中(40gL),温度稍高(70C)·田较低(3)以及污染物较易氧化等条件下,雁化氧化法去除COD的效率较吸附法高30心%~60%。并对活性炭催化氧化机理作了的分析和探讨。

        众所周知,活性炭具有良好的吸附能力,可作为吸附剂、脱色剂等广泛地应用于化工、轻工、医药以及环境保护等方面。另外,由于活性炭有发达的细孔结构和特异的表面特性等,可用其作为催化剂载体或催化剂的情况亦不乏其例。

        然而,用活性炭作为催化剂,以空气为氧化剂直接氧化废水中有机物的研究实例在国内外尚属少见。1998年JB Lefers等报导了含硫水溶液的活性炭催化氧化效应,但该水溶液中的硫化物是极易氧化的化合物,在常温下,仅用空气氧化即可达到相当的氧化程度。同年,华东理工大学提出了活性炭催化氧化法用于印染废水脱色的中试报告,就其内容来看,该处理过程尚有赖于好气微生物的作用,实际上是活性炭生物膜法的变型。
本文研究了以活性炭为催化剂、在温和条件下、用空气氧化去除几种典型有机废水废水中COD的基本规律,并对其反应机理进行分析探讨。

        味精废水为衢州某味精厂排出的高浓度工艺废水,H1~3含大量的发酵菌体和蛋白质(粗蛋白含量达7.9gL),COD30000mgL左右。试验前,将废水进行混凝等预处理,以除去悬浮物和蛋白质,悬浮物和蛋白质的去除率分别达到了90%和54%,然后根据需要将清液稀释至不同浓度。
造纸黑液为衢州某厂碱法蔗渣蒸煮工段排出的黑液,H11左右,棕黑色,含总固体385gL,木质素125gL。预先以酸中和到H23使木质素沉淀分离,有80%~90%的木质素留在沉淀池中,将清液稀释至不同浓度。
        酚醛树脂废水为衢州某厂生产脱色酚醛树脂的废水,H89含悬浮颗粒约%1%酚<1gL以甲醛>20gL。废水用化学混凝沉淀法预处理,以降低游离甲醛和酚,并使COD降至20000mgL左右。

        利用空气作氧化剂、活性炭作催化剂的催化氧化法可去除废水中的COD。此法与单纯的活性炭吸附法相比COD去除率高。但根据污染物氧化的难易程度与条件的不同,其处理效率各异。在一定条件下,用催化氧化法处理的废水COD残存率比吸附法的低30心%,甚至达60心%以上。
催化氧化法需控制一定的操作条件。一般在充分供给空气和适量添加活性炭的条件下,升高温度能加快氧化过程。对于含有在酸性条件下较稳定或不挥发的耗氧污染物的味精废水等,当H大约为
3.5时有利于反应进行。
活性炭的催化活性较吸附的活性衰减率低,经15h连续使用后活性炭的催化活性还有46%,而吸附活性只剩13%即作为催化剂,活性炭使用周期较长。

 

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