微波強(qiáng)化處理二甲亞砜生產(chǎn)廢水工藝及機(jī)理研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-17 17:22
二甲亞砜(DMSO)作為溶劑或中間體在醫(yī)藥、化工、電子等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,但二甲亞砜生產(chǎn)廢水中殘留的二甲亞砜在自然水體中易產(chǎn)生硫化氫、硫醚等有毒物質(zhì),而且難以用生物法處理;另一方面,二甲亞砜生產(chǎn)中氧化工藝段產(chǎn)生的高濃度亞硝酸鹽廢水毒性很強(qiáng),采用生物法或常規(guī)物化方法均難以有效處理。針對(duì)二甲亞砜生產(chǎn)廢水處理中存在的以上技術(shù)難題,本文將微波技術(shù)分別與催化濕式氧化工藝、Fenton氧化工藝和化學(xué)還原工藝相結(jié)合,利用微波高效、快速等技術(shù)特點(diǎn),建立了三種微波強(qiáng)化水處理工藝并用于對(duì)二甲亞砜和亞硝酸鹽的處理,均取得理想效果。首先以硝酸活化后的顆;钚蕴浚℅AC)作為載體,以銅作為活性組分,稀土元素鈰作為助劑組分,采用分層浸漬焙燒法制備了CuOx-CeOy/GAC催化劑。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明,活性組分銅在催化劑表面主要是以Cu2O和單質(zhì)的形式存在,變價(jià)的過渡金屬元素和單質(zhì)對(duì)微波能具有更好的吸收作用,可以強(qiáng)化催化濕式氧化反應(yīng)。在催化劑表面,鈰以CeO2、Ce2O3和CeO的形態(tài)共存,而且鈰的加入無論在體相中和表面上均提高了銅元素的含量,其中鈰在催化劑中的含量為0.56%,銅的含量為10.81%,助劑鈰的加入還明顯...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:163 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
電場(chǎng)中介質(zhì)被極化示意圖
同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)銅元素在表面的含量比例遠(yuǎn)低于其在體相中的含量比例,這說明有相當(dāng)部分的 Cu 組分進(jìn)入了載體的孔隙當(dāng)中,也解釋了前面 BET結(jié)果中 CuOx-CeOy/GAC 催化劑孔容和比表面積明顯減小的原因。3.4.5 SEM測(cè)試結(jié)果分析通過掃描電鏡(SEM)可以對(duì)活性組分和助劑組分在催化劑表面的分布情況進(jìn)行直觀的觀察,分別對(duì)活化后的 GAC 載體和兩種催化劑進(jìn)行 SEM 測(cè)試,結(jié)果如圖 3-23 所示。(a) 硝酸活化后 GAC×10000 (b)硝酸活化后 GAC×50000 (c) CuOx/GAC×10000
第 5 章 微波強(qiáng)化 Fenton 氧化處理生產(chǎn)廢水中二甲亞砜的研究ton 氧化工藝在處理二甲亞砜過程中的降解和礦化效果。.1 二甲亞砜降解產(chǎn)物分析根據(jù)Lee等的研究結(jié)果[ 166166],如圖 5-13 所示,利用高級(jí)氧化法產(chǎn)生的·OH自的強(qiáng)氧化作用,二甲亞砜(DMSO)可被氧化分解為·CH3和CH3SO2-,其CH3可以繼續(xù)在·OH自由基的作用下依次降解為·O2CH,CH2O和HCOOH,最化為CO2,稱為非含硫途徑降解;CH3SO2-同樣可以在·OH自由基的作用下降解為CH3SO2,CH3S(O)2OO·和CH3SO-3,最終降解為HSO3-和SO42-,稱為含硫途徑降解。DMSO的降解過程可通過測(cè)定以上主要降解產(chǎn)物CH2O ,OO-,CH3SO-2,CH3SO-3和SO2-4的濃度情況,來判斷DMSO的降解和礦化程。DMSO降解礦化過程中通過含硫途徑反應(yīng)速率較慢,主要是中間產(chǎn)物3SO-3比較穩(wěn)定,與·OH自由基反應(yīng)速率較低,此途徑的礦化程度主要通過S濃度情況來判斷,而通過非含硫途徑比較容易達(dá)到礦化降解,·CH3可以依·OH自由基作用下被降解為CH2O和HCOOH,最終被完全礦化,反應(yīng)過程物質(zhì)的降解反應(yīng)速率常數(shù)k如表 5-4 所示[ ]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膜分離技術(shù)處理丙烯腈裝置含氰廢水[J]. 劉華云,王威. 石化技術(shù)與應(yīng)用. 2010(01)
[2]活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能[J]. 賈建國,李闖,朱春來,肖春英,徐東,閆欣,梁長海. 炭素技術(shù). 2009(06)
[3]新型集成膜技術(shù)工業(yè)廢水再生回用處理研究[J]. 王剛,余淦申,陸惠民,武民華. 水處理技術(shù). 2009(10)
[4]蝦池渾濁和亞硝酸鹽的危害與處理[J]. 任永林,黃飛慰. 科學(xué)養(yǎng)魚. 2009(09)
[5]焚燒法處理山梨酸廢水過程的能耗分析[J]. 趙洪濱,岳鵬秀. 化工裝備技術(shù). 2009(03)
[6]絮凝沉降/粉煤灰吸附法處理印染廢水[J]. 王代芝. 印染助劑. 2009(04)
[7]絡(luò)合萃取對(duì)煤制氣洗滌廢水中酚的回收[J]. 王心樂,李明玉,宋琳,方建德. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2009(01)
[8]硝酸氧化改性活性炭對(duì)Cr(Ⅵ)吸附性能的研究[J]. 王中華,卞小琴,凌德娣. 天津化工. 2008(05)
[9]碳納米管吸附染料甲基橙的性能研究[J]. 王昕,張春麗,任廣軍,宋恩軍. 當(dāng)代化工. 2008(04)
[10]樹脂吸附法處理二氯吡啶酸生產(chǎn)廢水[J]. 陳火林,張家泉,盧俊彩,謝家理,蔣麗麗,游秀娟,李立峰. 工業(yè)水處理. 2008(02)
博士論文
[1]微波強(qiáng)化ClO2催化氧化工藝及應(yīng)用研究[D]. 畢曉伊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]Fenton高級(jí)氧化技術(shù)氧化降解多環(huán)芳烴類染料廢水的研究[D]. 李宏.重慶大學(xué) 2007
[3]常溫常壓催化濕式氧化工藝處理染料廢水的研究[D]. 劉琰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3399180
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:163 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
電場(chǎng)中介質(zhì)被極化示意圖
同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)銅元素在表面的含量比例遠(yuǎn)低于其在體相中的含量比例,這說明有相當(dāng)部分的 Cu 組分進(jìn)入了載體的孔隙當(dāng)中,也解釋了前面 BET結(jié)果中 CuOx-CeOy/GAC 催化劑孔容和比表面積明顯減小的原因。3.4.5 SEM測(cè)試結(jié)果分析通過掃描電鏡(SEM)可以對(duì)活性組分和助劑組分在催化劑表面的分布情況進(jìn)行直觀的觀察,分別對(duì)活化后的 GAC 載體和兩種催化劑進(jìn)行 SEM 測(cè)試,結(jié)果如圖 3-23 所示。(a) 硝酸活化后 GAC×10000 (b)硝酸活化后 GAC×50000 (c) CuOx/GAC×10000
第 5 章 微波強(qiáng)化 Fenton 氧化處理生產(chǎn)廢水中二甲亞砜的研究ton 氧化工藝在處理二甲亞砜過程中的降解和礦化效果。.1 二甲亞砜降解產(chǎn)物分析根據(jù)Lee等的研究結(jié)果[ 166166],如圖 5-13 所示,利用高級(jí)氧化法產(chǎn)生的·OH自的強(qiáng)氧化作用,二甲亞砜(DMSO)可被氧化分解為·CH3和CH3SO2-,其CH3可以繼續(xù)在·OH自由基的作用下依次降解為·O2CH,CH2O和HCOOH,最化為CO2,稱為非含硫途徑降解;CH3SO2-同樣可以在·OH自由基的作用下降解為CH3SO2,CH3S(O)2OO·和CH3SO-3,最終降解為HSO3-和SO42-,稱為含硫途徑降解。DMSO的降解過程可通過測(cè)定以上主要降解產(chǎn)物CH2O ,OO-,CH3SO-2,CH3SO-3和SO2-4的濃度情況,來判斷DMSO的降解和礦化程。DMSO降解礦化過程中通過含硫途徑反應(yīng)速率較慢,主要是中間產(chǎn)物3SO-3比較穩(wěn)定,與·OH自由基反應(yīng)速率較低,此途徑的礦化程度主要通過S濃度情況來判斷,而通過非含硫途徑比較容易達(dá)到礦化降解,·CH3可以依·OH自由基作用下被降解為CH2O和HCOOH,最終被完全礦化,反應(yīng)過程物質(zhì)的降解反應(yīng)速率常數(shù)k如表 5-4 所示[ ]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膜分離技術(shù)處理丙烯腈裝置含氰廢水[J]. 劉華云,王威. 石化技術(shù)與應(yīng)用. 2010(01)
[2]活性炭的硝酸表面改性及其吸附性能[J]. 賈建國,李闖,朱春來,肖春英,徐東,閆欣,梁長海. 炭素技術(shù). 2009(06)
[3]新型集成膜技術(shù)工業(yè)廢水再生回用處理研究[J]. 王剛,余淦申,陸惠民,武民華. 水處理技術(shù). 2009(10)
[4]蝦池渾濁和亞硝酸鹽的危害與處理[J]. 任永林,黃飛慰. 科學(xué)養(yǎng)魚. 2009(09)
[5]焚燒法處理山梨酸廢水過程的能耗分析[J]. 趙洪濱,岳鵬秀. 化工裝備技術(shù). 2009(03)
[6]絮凝沉降/粉煤灰吸附法處理印染廢水[J]. 王代芝. 印染助劑. 2009(04)
[7]絡(luò)合萃取對(duì)煤制氣洗滌廢水中酚的回收[J]. 王心樂,李明玉,宋琳,方建德. 暨南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)版). 2009(01)
[8]硝酸氧化改性活性炭對(duì)Cr(Ⅵ)吸附性能的研究[J]. 王中華,卞小琴,凌德娣. 天津化工. 2008(05)
[9]碳納米管吸附染料甲基橙的性能研究[J]. 王昕,張春麗,任廣軍,宋恩軍. 當(dāng)代化工. 2008(04)
[10]樹脂吸附法處理二氯吡啶酸生產(chǎn)廢水[J]. 陳火林,張家泉,盧俊彩,謝家理,蔣麗麗,游秀娟,李立峰. 工業(yè)水處理. 2008(02)
博士論文
[1]微波強(qiáng)化ClO2催化氧化工藝及應(yīng)用研究[D]. 畢曉伊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[2]Fenton高級(jí)氧化技術(shù)氧化降解多環(huán)芳烴類染料廢水的研究[D]. 李宏.重慶大學(xué) 2007
[3]常溫常壓催化濕式氧化工藝處理染料廢水的研究[D]. 劉琰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3399180
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