發(fā)布時間：2021-06-13 12:18

　　目前報道的關于非晶合金催化降解廢水研究主要采用實驗室條件下的模擬廢水,有關非晶合金處理實際油田廢水的研究尚未見報道。為此,以某頁巖氣探井鉆井廢水為研究對象,研究非晶合金化學成分、催化劑用量、H₂O₂濃度、pH值以及反應溫度對石油鉆井廢水COD去除率的影響規(guī)律及作用機制。研究結(jié)果表明:針對高COD的石油鉆井廢水,非晶合金最佳劑量為20g/L;反應最優(yōu)條件為pH值3,H₂O₂濃度0. 14 mol/L,溫度為室溫;非晶合金催化氧化對COD去除率高達90%以上,處理后COD為100 mg/L。此外,研究了MoS₂助催化劑、外場電流對非晶合金催化去除石油廢水COD的影響,發(fā)現(xiàn)納米MoS₂助催化劑能夠略微提高非晶合金催化降解速率,當電流密度達到5 mA/cm²時,COD去除率在30 min內(nèi)達到90%。非晶合金Fenton催化氧化與電Fenton催化氧化技術在去除油田廢水COD方面具有廣泛的應用前景。 

【文章來源】：石油機械. 2020,48(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同成分非晶合金材料去除石油廢水COD的性能曲線

前人的研究結(jié)果表明，溫度對Fenton催化反應有顯著影響，一般情況下，在一定范圍內(nèi)升高溫度會加快反應速率。本文選取25～85℃共5個溫度梯度，分別測量了不同溫度下非晶合金條帶去除石油廢水COD的性能，結(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，在溫度25～85℃之間，反應溫度對非晶條帶的降解性能沒有明顯影響。這一發(fā)現(xiàn)不同于文獻通常報道的反應溫度促進非晶合金染料污水降解性能的結(jié)論[12-13]。這可能是由于本研究采用的是組分復雜的實際油田污水，并非實驗室模擬的單一有機污染物，而不同化學性質(zhì)的污染物(包括油質(zhì)、各種離子、大分子有機污染物等)混合在一起對溫度不敏感或不呈現(xiàn)單一線性變化。但值得注意的是:非晶合金在室溫(25℃)即能發(fā)生高效催化降解反應，這對實際應用更為有利，可以極大地節(jié)省成本。2.2.2 p H值的影響

在催化劑用量工藝上分別選取1、5、10、15和20 g/L共5種不同的用量，研究其對非晶合金去除COD的影響。由圖4可以看出，在催化劑用量為1 g/L時，非晶合金催化劑用量處于不足狀態(tài)，反應60 min后COD仍高達1 000 mg/L，進一步延長反應時間，COD略微降低但仍保持在較高水平(700 mg/L以上);催化劑用量在5～20 g/L之間時，COD去除效果比1 g/L時顯著提升，COD去除率在反應90 min時達到最大(高于80%)。但在此范圍內(nèi)，并非催化劑用量越大，COD去除效率越高，推測非晶合金催化劑用量已處于過量狀態(tài)。過量的Fe基催化劑會導致H2O2無效分解產(chǎn)生O2[15]，進而降低體系氧化效率�？紤]經(jīng)濟成本，本文選擇5 g/L作為最佳的催化劑用量。圖4 催化劑用量對非晶合金降解石油廢水COD的影響曲線

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fenton法處理聚合物鉆井廢水中有機物的實驗研究[J]. 唐一鳴,李啟彬,陳煒鳴,崔瑜旗,劉丹.  工業(yè)水處理. 2019(03)
[2]氣霧化制粉技術發(fā)展歷程及展望[J]. 歐陽鴻武,陳欣,余文燾,黃伯云.  粉末冶金技術. 2007(01)

碩士論文
[1]鐵基非晶在苯酚廢水處理中的應用[D]. 王盼.山東大學 2012
[2]大港油田鉆井廢水深度處理技術研究[D]. 印樹明.中國石油大學 2010



本文編號：3227489