侯森:Nano-Fe3O4@牛粪基生物炭的制备及催化氧化煤气化废水的试验研究论文

侯森:Nano-Fe3O4@牛粪基生物炭的制备及催化氧化煤气化废水的试验研究论文

本文主要研究内容

作者侯森(2019)在《Nano-Fe3O4@牛粪基生物炭的制备及催化氧化煤气化废水的试验研究》一文中研究指出:煤气化产业是中国新型煤化工的基础和支撑,在清洁和能源高效利用领域具有不可替代的作用。然而,常规的污水处理工艺无法对煤气化工艺过程中产生的大量废水进行有效处理,二级生化处理工艺出水仍然含有大量有毒和难降解物质,随着我国废水处理标准越来越严格,该类废水的达标处理问题严重制约着煤化工产业的快速发展。臭氧氧化工艺凭其高效稳定、无二次污染等优点在废水处理领域受到广泛关注。为提升臭氧氧化技术对废水有机污染物的矿化能力,催化臭氧氧化技术逐渐成为该环境领域的研究热点,为提升催化臭氧体系的污染物去除率,一方面可以研发具有高催化活性、成本低和稳定性强有易于工业推广的催化剂;另一方面可以结合微气泡臭氧技术。本文选取磷酸活化法以牛粪为原料烧制了牛粪基活性炭(CDAC),并通过共沉淀法成功制得了Nano-Fe3O4@CDAC催化剂。分析了研制的载体及催化剂的表征特点,X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积检测(BET)结果显示,牛粪炭表面形态由原来的平整光滑转变为粗糙多孔,经共沉淀法制得的催化剂表面与空隙中均匀的分布着纳米级Fe3O4,Nano-Fe3O4@CDAC催化剂和CDAC均具有较高的比表面积,分别为20.56m2/g和55.08m2/g。建立了非均相Nano-Fe3O4@CDAC催化微气泡臭氧体系处理煤气化废水生化出水,通过考察化学需氧量(COD)与UV254的去除率,明确了单独微气泡臭氧体系的最优运行条件,同时考察了Nano-Fe3O4@CDAC对催化微气泡臭氧化体系COD去除效率的影响,结果表明微气泡臭氧氧化和催化微气泡臭氧体系对废水中有机物具有良好的降解性能,反应40min时的COD去除效率较单独普通臭氧氧化分别提升了9.8%和16.8%。同时,考察了Nano-Fe3O4@CDAC的可重复利用性能,经连续5次催化降解实验后,废水的COD去除率仍达到在70%以上。通过电子顺磁共振(EPR)检测直接检验羟基自由基(·OH)的存在,比较了不同反应体系·OH的产量,验证了微气泡臭氧和Nano-Fe3O4@CDAC对臭氧处理体系的促进作用。通过气相色谱-质谱检测(GC-MS)和三维荧光谱图分析明确了该催化过程中废水中主要难降解物质基本被完全除去,废水可生化性得到显著提升。

Abstract

mei qi hua chan ye shi zhong guo xin xing mei hua gong de ji chu he zhi cheng ,zai qing jie he neng yuan gao xiao li yong ling yu ju you bu ke ti dai de zuo yong 。ran er ,chang gui de wu shui chu li gong yi mo fa dui mei qi hua gong yi guo cheng zhong chan sheng de da liang fei shui jin hang you xiao chu li ,er ji sheng hua chu li gong yi chu shui reng ran han you da liang you du he nan jiang jie wu zhi ,sui zhao wo guo fei shui chu li biao zhun yue lai yue yan ge ,gai lei fei shui de da biao chu li wen ti yan chong zhi yao zhao mei hua gong chan ye de kuai su fa zhan 。chou yang yang hua gong yi ping ji gao xiao wen ding 、mo er ci wu ran deng you dian zai fei shui chu li ling yu shou dao an fan guan zhu 。wei di sheng chou yang yang hua ji shu dui fei shui you ji wu ran wu de kuang hua neng li ,cui hua chou yang yang hua ji shu zhu jian cheng wei gai huan jing ling yu de yan jiu re dian ,wei di sheng cui hua chou yang ti ji de wu ran wu qu chu lv ,yi fang mian ke yi yan fa ju you gao cui hua huo xing 、cheng ben di he wen ding xing jiang you yi yu gong ye tui an de cui hua ji ;ling yi fang mian ke yi jie ge wei qi pao chou yang ji shu 。ben wen shua qu lin suan huo hua fa yi niu fen wei yuan liao shao zhi le niu fen ji huo xing tan (CDAC),bing tong guo gong chen dian fa cheng gong zhi de le Nano-Fe3O4@CDACcui hua ji 。fen xi le yan zhi de zai ti ji cui hua ji de biao zheng te dian ,Xshe xian yan she (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing (SEM)he bi biao mian ji jian ce (BET)jie guo xian shi ,niu fen tan biao mian xing tai you yuan lai de ping zheng guang hua zhuai bian wei cu cao duo kong ,jing gong chen dian fa zhi de de cui hua ji biao mian yu kong xi zhong jun yun de fen bu zhao na mi ji Fe3O4,Nano-Fe3O4@CDACcui hua ji he CDACjun ju you jiao gao de bi biao mian ji ,fen bie wei 20.56m2/ghe 55.08m2/g。jian li le fei jun xiang Nano-Fe3O4@CDACcui hua wei qi pao chou yang ti ji chu li mei qi hua fei shui sheng hua chu shui ,tong guo kao cha hua xue xu yang liang (COD)yu UV254de qu chu lv ,ming que le chan du wei qi pao chou yang ti ji de zui you yun hang tiao jian ,tong shi kao cha le Nano-Fe3O4@CDACdui cui hua wei qi pao chou yang hua ti ji CODqu chu xiao lv de ying xiang ,jie guo biao ming wei qi pao chou yang yang hua he cui hua wei qi pao chou yang ti ji dui fei shui zhong you ji wu ju you liang hao de jiang jie xing neng ,fan ying 40minshi de CODqu chu xiao lv jiao chan du pu tong chou yang yang hua fen bie di sheng le 9.8%he 16.8%。tong shi ,kao cha le Nano-Fe3O4@CDACde ke chong fu li yong xing neng ,jing lian xu 5ci cui hua jiang jie shi yan hou ,fei shui de CODqu chu lv reng da dao zai 70%yi shang 。tong guo dian zi shun ci gong zhen (EPR)jian ce zhi jie jian yan qiang ji zi you ji (·OH)de cun zai ,bi jiao le bu tong fan ying ti ji ·OHde chan liang ,yan zheng le wei qi pao chou yang he Nano-Fe3O4@CDACdui chou yang chu li ti ji de cu jin zuo yong 。tong guo qi xiang se pu -zhi pu jian ce (GC-MS)he san wei ying guang pu tu fen xi ming que le gai cui hua guo cheng zhong fei shui zhong zhu yao nan jiang jie wu zhi ji ben bei wan quan chu qu ,fei shui ke sheng hua xing de dao xian zhe di sheng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的侯森,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于催化臭氧氧化论文,煤气化废水论文,催化剂论文,羟基自由基论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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