谈湿式催化氧化法对化工废水的处理分析
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 26532 次点击
摘要:化工废水大都具有有机物浓度高(CODCr>5000mg/L)、生物降解性差等特点,很难用传统方法处理,本文采用催化湿式氧化法对化工废水进行处理,经处理后的废水,水质情况明显改善,达到了国家排放标准。
关键词:催化湿式氧化法;化工废水
CWAO是20世纪80年代开发的一项水处理技术,主要应用于高浓度难降解有机废水、氨氮废水生化处理的预处理及有毒有害工业废水。CWAO由于使用了合适的催化剂,使体系可以在相对较低的温度(200℃左右)和压力(2MPa左右)下就可达到较好的处理效果。目前,研究最多的多相催化剂主要有贵金属系列、铜系列和稀土系列三大类。
1实验装置
本实验采用自制间歇反应装置进行催化湿式氧化实验。不锈钢容器作为催化湿式氧化实验中耐高温高压的反应器,反应器容积为130ml。整个反应过程反应器完全密封,实验装置流程如图1所示。
1、氧气钢瓶;2、压力控制阀;3、取样管;4、磁力搅拌;5、压力表;6、释放阀;7、稳控仪;8、反应器;9、加热电炉;10、进料口
2实验步骤
2.1装料:将废水与一定量的催化剂装入不锈钢反应器中,并将反应器置于恒温箱内。
2.2冲气并检漏。打开阀门2,向反应容器中充入一定压力的氧气后,关闭阀门2。
2.3加热反应。快速升温至设定温度。
2.4取样分析。随着氧化反应的进行,每隔一段时间打开阀门6取样,分析检测废水的COD。
3催化剂的制备
催化剂载体采用改性后的普通陶粒。首先,将催化剂分按照一定的比例配制一定浓度的盐溶液,并加入一定比例的络合剂配置成浸渍液,然后将预处理后的载体浸渍到预先配制好浸渍液中,充分浸渍一定时间后,于120℃干燥12h,采用液相沉积法在其表面负载一定量的TiO2,于650℃马弗炉中焙烧3h,从而制得负载催化剂。
采用浸渍法制备了CuO-MnO2-CeO2/r-A12O3和CuO-Co3O4-La2O3/r-A12O3催化剂,在反应温度T=250℃,氧气分压Po2=3.OMPa。
4测定方法
COD采用重铬酸钾法测定,测定仪器采用HCA-100标准COD消解器。PH值采用精密数显酸度计测定,TOC采用日本岛津TOC分析仪测定;T-N采用GB11894-89碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定。
水样化学需氧量计算公式如下:
式中C-硫酸亚铁按标准溶液的浓度(mol/L);V0-滴定空白时硫酸亚铁按标准溶液用量(ml);V1-滴定水样时硫酸亚铁按标准溶液的用量(ml);V-水样的体积(ml);8-氧(1/20)摩尔质量(g/mol)。将实际滴定得到的C、Vo、Vl及水样v=20m1代入公式(1)中计算废水的COD。由于该方法测定COD范围为50-700mb/L之间,所以废水超过该范围需经过稀释测定,故最后实际废水COD因再乘以稀释废水的倍数。