催化湿式氧化法处理高浓度含氰废水的实验研究

作     者：安路阳 

作者单位：大连工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：薛文平

授予年度：2011年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

主      题：催化湿式氧化 含氰废水 CuO CuO/γ-Al2O3 CuO-CeO2/γ-Al2O3 

摘      要：含氰废水对人体和生态系统的危害很大，因此世界各国对含氰废水的处理都非常重视。催化湿式氧化法特别适用于处理高浓度有毒有害的、难以用常规方法进行处理的废水，具有高效、节能和无二次污染等突出的优点，也是一种很有发展前途的含氰废水处理方法。 本文以KCN水溶液模拟含氰废水，研究了Cu系催化剂催化湿式氧化高浓度含氰废水的一般规律，着重考查了Cu系催化剂的制备方法与其活性和稳定性之间的关系，确定了催化湿式氧化高浓度含氰废水的最优工艺参数。 首先采用柠檬酸溶胶凝胶法制备出了CuO催化剂，通过考察催化剂的制备条件，发现在硝酸铜/柠檬酸(摩尔比)为1，制备温度为60℃，130℃下干燥，600℃下焙烧4h所得到的催化剂催化湿式氧化CN效果最好。在CN初始浓度2000mg/L，催化剂投加量0.5g/L，反应温度130℃以及氧气分压0.6MPa，搅拌速度600r/min，pH为8的条件下反应60min，CN去除率可达80%以上。 其次以浸渍法制备了CuO/γ-AlO催化剂，确定了最佳制备工艺条件：以铜离子浓度为6%的Cu(NO)溶液为浸渍液，浸渍温度为25℃，浸渍时间为6h，焙烧温度为400℃，焙烧时间为4h。相同条件下催化湿式氧化高浓度含氰废水，去除率略低于CuO催化剂但Cu溶出量却大幅度降低，采用XRD对反应前后的CuO/γ-AlO催化剂进行表征分析，得出催化剂失活的原因是载体的高温相变及活性组分大量流失造成的。 最后以Ce为助剂对CuO/γ-AlO催化剂进行掺杂改性，用分层浸渍的方法制备出负载型CuO-CeO/γ-AlO催化剂，通过XRD表征说明Ce的掺杂有效解决了载体的高温相变及活性组分大量流失的问题。相同条件下催化湿式氧化高浓度含氰废水，CN去除率可达90%以上。