金属铁催化还原法处理氟化工甲烷氯化物废水

【摘要】：本文首先以配制的含氯仿和四氯化碳的废水为处理对象,研究了金属铁催化还原脱氯的效果,优化了处理工艺参数,简单分析了氯仿脱氯动力学特征。在此基础上,以浙江衢化氟化学有限公司排放的有机氯工业废水为处理对象,研究了实际工业废水中氯仿和四氯化碳的脱氯效果和废水处理的可行性。 实验研究的主要内容包括:金属铁还原脱氯的有效性,金属铁还原脱氯工艺主要参数的确定和优化,无机催化剂的筛选及其催化脱氯的效果,氯仿脱氯动力学,中和和絮凝过程对去除有机氯的影响等。通过对脱氯的影响因素——铁量、pH、目数、反应时间、催化剂、温度等的实验研究,总结出单因素在该催化还原反应中的影响规律,并确定较佳的实验条件为m_铁=1g/L,pH=1,目数=85,催化剂为B,t=1.5h(加催化剂B)。在此条件下,温度范围为25℃—45℃,单组分模拟废水—三氯甲烷的去除率为60%—85%,双组分模拟废水—三氯甲烷的去除率为75%,四氯化碳的去除率为90%。在优化的实验条件下,对还原处理的出水用电石渣进一步处理,废水水中的铁离子产生絮凝作用,三氯甲烷和四氯化碳的去除率分别达到80%和10%。在此基础上,对三氯甲烷的脱氯动力学进行研究,结果表明,反应级数为n=2,表观活化能Ea=86.58J/mol。 实验结果表明,铁催化还原法可以有效的去除甲烷氯化物生产废水中的氯仿、四氯化碳;实验研究结果在中试工程中得到验证。 【关键词】：脱氯 催化还原 废水处理 三氯甲烷 四氯化碳
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X783
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-8
• 第一章 前言8-11
• 1.1 氯仿、四氯化碳的污染特性及环境标准8
• 1.2 氯仿、四氯化碳的水污染及其治理现状8-9
• 1.3 开发工业废水中氯仿和四氯化碳处理技术的必要性9-11
• 第二章 文献综述11-27
• 2.1 物理处理技术11-12
• 2.1.1 气提法11
• 2.1.2 吸附法11-12
• 2.1.3 萃取法12
• 2.2 化学氧化法12-16
• 2.2.1 光催化氧化法12-14
• 2.2.2 催化臭氧化法14-15
• 2.2.3 碱催化氧化法15-16
• 2.3 生物处理技术16-17
• 2.4 化学还原法17-24
• 2.4.1 单金属还原法17-22
• 2.4.2 二元金属体系22-23
• 2.4.3 含铁化合物23-24
• 2.5 方法小结24-26
• 2.5.1 物理方法24
• 2.5.2 生物方法24-25
• 2.5.3 化学氧化法25
• 2.5.4 化学还原法25-26
• 2.6 试验研究思路26-27
• 第三章 实验部分27-32
• 3.1 试验目的27
• 3.2 试验方法和内容27-30
• 3.2.1 寻找处理该种氟化工废水的最佳条件27-28
• 3.2.2 测定动力学反应参数28
• 3.2.3 分析方法研究28-30
• 3.3 实验材料30-31
• 3.3.1 配制废水30-31
• 3.3.2 工业废水31
• 3.3.3 试剂和材料31
• 3.4 实验装置、仪器和设备31-32
• 3.4.1 实验装置31
• 3.4.2 主要实验仪器与设备31-32
• 第四章 结果与讨论32-48
• 4.1 三氯甲烷脱氯研究32-38
• 4.1.1 还原剂用量对三氯甲烷脱氯效果的影响32-33
• 4.1.2 pH对三氯甲烷脱氯效果的影响33-34
• 4.1.3 铁粉颗粒大小对三氯甲烷脱氯效果的影响34
• 4.1.4 三氯甲烷脱氯率随时间的关系34-35
• 4.1.5 催化剂对三氯甲烷脱氯效果的影响35-36
• 4.1.6 温度对三氯甲烷脱氯效果的影响36-37
• 4.1.7 三氯甲烷脱氯研究小结37-38
• 4.2 四氯化碳脱氯研究38-39
• 4.2.1 还原剂的用量对四氯化碳脱氯的影响38
• 4.2.2 pH对四氯化碳脱氯的探讨38-39
• 4.3 三氯甲烷和四氯化碳混合处理研究39-40
• 4.3.1 四氯化碳的存在对去除三氯甲烷的影响39-40
• 4.3.2 铁离子的絮凝对三氯甲烷和四氯化碳的去除的影响40
• 4.4 动力学特征40-42
• 4.4.1 反应级数和动力学参数探讨40-41
• 4.4.2 关于活化能的探讨41-42
• 4.5 反应机理的初步探讨42-43
• 4.6 中试验证结果43-48
• 4.6.1 中试目的43-44
• 4.6.2 中试流程44-46
• 4.6.3 中试过程46
• 4.6.4 中试结果与讨论46-48
• 第五章 结论与展望48-51
• 5.1 脱氯的影响因素48-49
• 5.2 铁离子絮凝的影响49
• 5.3 动力学研究49
• 5.4 反应机理的初步探讨49
• 5.5 中试验证结论49
• 5.6 不足及展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-53

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