催化氧化处理含氰废水的研究

论文摘要

本文采用了加压水解法，催化氧化法，活性炭吸附法及几种方法的组合联用对含氰废水进行了系统的研究。采用加压水解法处理含氰废水，研究了反应的影响因素并得出了动力学方程。结果表明：水解温度影响最显著，反应时间次之，pH、搅拌速度及初始浓度的影响都较小；氰化钾的加压水解反应规律符合一级反应动力学：k=A·exp（-73.6×103/RT）并计算出该实验条件下的平均反应活化能为73.6kJ/mol。同时建立了氰化钾水解去除率与水解温度、反应时间之间的数学模型。在催化氧化处理含氰废水的研究中，选取H2O2、ClO2等作为催化氧化反应的氧化剂，考察了一定浓度范围内H2O2的用量及氧化时间，ClO2的投加量、反应温度、pH及氧化时间对氰化物去除的影响。反应的催化剂主要选择了金属离子对氰化物进行处理，其中以金属Cu2+的催化效果最佳；在几种组合催化体系中，Cu2++Ni2+、Cu2++Co2+、Na2SO3+Cu2+、Na2S·9H2O+Cu2+等体系对氰化钾有较好的催化效果。在活性炭吸附氰化物的研究中发现，活性炭的加入量为10g/L，pH=69，吸附时间为150min时对氰化物表现出良好的吸附效果。活性炭对氰化物的吸附与Freundlich和Langmuir吸附等温线模型有很好的拟合；反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius公式，并得到该反应条件下的吸附活化能为28.57kJ/mol。对过氧化氢氧化法与活性炭吸附法联合使用进行研究，根据氰化物的处理效果确定了反应的最优条件。将金属离子载入活性炭，进一步提高了活性炭的吸附容量，其中以载Cu2+活性炭的吸附作用最好。以负载Cu2+为研究对象，考察了活性炭催化剂负载量、吸附溶液的pH、水样的初始浓度对活性炭的吸附容量的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 文献综述
• 1.1 概述
• 1.2 国内外含氰废水处理技术现状
• 1.2.1 物理法（酸化释放—碱液吸收法）
• 1.2.2 化学法
• 1.2.2.1 化学氧化法
• 1.2.2.2 高温加压水解法
• 1.2.2.3 络合物沉淀法
• 1.2.2.4 多硫化物法
• 2—空气法'>1.2.2.5 SO₂—空气法
• 1.2.2.6 Helmo 法
• 1.2.3 物理化学法
• 1.2.3.1 离子交换法
• 1.2.3.2 膜法
• 1.2.3.3 活性炭催化氧化法
• 1.2.3.4 溶剂萃取法
• 1.2.4 生物处理法
• 1.2.5 自然降解法
• 1.2.6 催化氧化法
• 1.2.7 组合处理
• 1.2.7.1 混凝—化学沉淀法
• 1.2.7.2 电解—化学法
• 1.2.7.3 联合工艺流程
• 1.3 干扰物的排除
• 1.4 氰化物的测定方法
• 1.4.1 氰化物测定方法的原理
• 1.4.1.1 硝酸银滴定法
• 1.4.1.2 异烟酸—吡唑啉酮比色法
• 1.4.1.3 总氰化物的预蒸馏（磷酸—EDTA 预蒸馏）
• 1.4.2 氰化物的相关计算
• 1.5 本论文的研究内容
• 第二章 加压水解法处理含氰废水的研究
• 2.1 试剂及装置
• 2.1.1 实验仪器及设备
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验仪器装置图
• 2.2 实验药剂的配制
• 2.3 氰化物的测定方法
• 2.3.1 硝酸银滴定法
• 2.3.2 异烟酸—吡唑啉酮比色法
• 2.3.3 总氰化物的预蒸馏（磷酸和 EDTA 蒸馏法）
• 2.4 实验方法
• 2.4.1 污水投加量对反应温度及压力的影响实验
• 2.4.2 温度对氰化钾去除率的影响实验
• 2.4.3 pH 对处理效果的影响实验
• 2.4.4 初始浓度对处理效果的影响实验
• 2.4.5 搅拌速度对处理效果的影响实验
• 2.4.6 反应时间对处理效果的影响实验
• 2.4.7 含氰废液加压水解反应动力学实验
• 2.5 实验结果与讨论
• 2.5.1 污水投加量对反应温度及压力的影响
• 2.5.2 温度对氰化钾去除率的影响
• 2.5.3 pH 对处理效果的影响
• 2.5.4 初始浓度对处理效果的影响
• 2.5.5 搅拌速度对处理效果的影响
• 2.5.6 反应时间对处理效果的影响
• 2.5.7 含氰废液加压水解反应动力学研究
• 2.5.8 除氰率与水解温度和反应时间之间的数学模型
• 2.6 结论
• 第三章 催化氧化法处理含氰废水的研究
• 3.1 试剂及装置
• 3.1.1 实验仪器及设备
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 实验仪器装置图
• 3.2 实验药剂的配制
• 3.3 氰化物的测定方法
• 3.4 实验方法
• 3.4.1 清洁氧化剂最佳反应条件的实验
• 3.4.1.1 过氧化氢氧化含氰废水影响因素的实验
• 3.4.1.2 碱性氯氧化含氰废水影响因素的实验
• 3.4.2 高效催化剂最佳反应条件的实验
• 3.4.2.1 单一金属离子催化实验
• 3.4.2.2 金属组合催化体系脱氰实验
• 3.4.2.3 化合物组合催化体系脱氰实验
• 3.5 实验结果与讨论
• 3.5.1 清洁氧化剂处理含氰污水的研究
• 3.5.1.1 过氧化氢氧化含氰污水的研究
• 3.5.1.2 碱性氯氧化含氰废水的研究
• 3.5.2 高效催化剂最佳反应条件的研究
• 3.5.2.1 单一金属离子催化剂的研究
• 3.5.2.2 金属组合催化体系脱氰的研究
• 3.5.2.3 化合物组合催化体系脱氰的研究
• 3.6 结论
• 第四章 活性炭吸附法处理含氰废水的研究
• 4.1 试剂及装置
• 4.1.1 实验仪器及设备
• 4.1.2 实验试剂
• 4.1.3 实验仪器装置图
• 4.2 实验药剂的配制
• 4.3 氰化物的测定方法
• 4.4 实验方法
• 4.4.1 活性炭吸附法处理含氰废水的实验
• 4.4.1.1 活性炭最佳投加量的实验
• 4.4.1.2 pH 对活性炭吸附效果的影响实验
• 4.4.1.3 活性炭最佳吸附时间的实验
• 4.4.1.4 活性炭吸附等温线的测定实验
• 4.4.1.5 活性炭吸附的温度效应实验
• 4.4.2 活性炭吸附法与催化氧化法的综合实验
• 4.4.2.1 活性炭与过氧化氢的正交实验
• 4.4.2.2 载金属离子的活性炭吸附氰化物的实验
• 4.5 实验结果与讨论
• 4.5.1 活性炭吸附法处理含氰废水的研究
• 4.5.1.1 活性炭最佳投加量的影响
• 4.5.1.2 pH 对活性炭吸附效果的影响
• 4.5.1.3 活性炭最佳反应时间的影响
• 4.5.1.4 活性炭吸附等温线的测定
• 4.5.1.5 活性炭吸附的温度效应
• 4.5.2 活性炭吸附法和催化氧化法的综合研究
• 4.5.2.1 活性炭与过氧化氢的正交实验影响
• 4.5.2.2 载金属离子的活性炭吸附氰化物的研究
• 4.6 结论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢