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电化学与多相催化耦合氧化处理含酚废水研究

祝群力

  本研究将电化学和多相催化技术有机结合起来,利用复极性固定床电化学反应器的形式,以负载金属氧化物的多相催化剂替代传统的非催化活性绝缘填料,构成电/多相催化耦合氧化新型反应体系。利用该反应器,在间歇循环运行方式下,考察了电/Fe_2O3-5A和电/Fe_2O_3-ZSM-5多相催化耦合氧化反应对苯酚的去除效果,对反应动力学行为进行了探讨;在连续运行方式下,对照了五种绝缘填料催化氧化强化去除苯酚的效率。此外还对多相催化剂的形貌、组成及流失进行了考察,对苯酚降解反应机理进行了探讨。(1) 在间歇循环运行方式下,电/Fe_2O_3-5A和电/Fe_2O_3-ZSM-5多相催化耦合反应器在优化条件下,对苯酚的去除率分别为49. 44%和71. 63%,对COD去除率为28. 90%和40. 30%;相同条件下,电/Fe_2O_3-5A比电/5A反应器对苯酚的去除率提高了10%,电/Fe_2O_3-ZSM-5比电/ZSM-5反应器提高了25%,说明催化剂起到了强化电化学反应去除苯酚的作用;相同条件下电/Fe_2O_3-ZSM-5比电/Fe_2O_3-5A反应器对苯酚的去除率高22. 19%,电/ZSM-5比电/5A反应器高4. 06%,说明ZSM-5反应器的效果优于5A,负载Fe_2O_3催化剂后效果更为明显;对苯酚降解反应动力学探讨的结果表明,苯酚降解反应符合准一级反应动力学行为。(2) 在连续运行方式下,石英砂、活性Al_2O_3、 MnO_2-Al_2O_3、 Fe_2O_3-Al_2O_3和NiO_2-Al_2O_3五种绝缘填料在优化条件下,去除苯酚的催化活性为。Fe_2O_3-Al_2O_3>MnO_2-Al_2O_3>NiO_2-Al_2O_3>石英砂>活性Al_2O_3;五反应器对苯酚的去除能力规律和电流效率规律均为Fe_2O_3-Al_2O_3>MnO_2-Al_2O_3>NiO_2-Al_2O_3>石英砂>活性Al_2O_3。(3) 反应器运行500h后,以5A和ZSM-5为载体的催化剂,稳定性为Fe_2O_3-5A>Fe_2O_3-ZSM-5;以Al_2O_3为载体的催化剂,稳定性为NiO_2-Al_2O_3>Fe_2O_3-Al_2O_3>MnO_3-Al_O_3。……   
[关键词]:电化学;多相催化;苯酚;废水处理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:大连理工大学2005年