微波辅助催化氧化印刷电路板有机废水的研究

论文摘要

随着电子工业的发展,近年来印刷电路板行业发展迅速。在印刷电路板制备过程中所产生的脱膜废水,处理难度较大,严重地影响了环境。采用传统的生物和物化工艺很难将该废水处理达标,因此该废水的处理成为印刷电路板厂家急需解决的难题。本文以印刷电路板脱膜废水为处理对象,采用微波辅助催化氧化方法对其进行处理,实验结果表明:该方法可以达到较好的处理效果。实验中,首先考察了微波加热臭氧氧化脱膜废水的处理效果。通过改变微波功率、pH值、气体流速、反应时间这些影响因素,观察其对废水处理效果的影响,当pH值为8.0、气体流速为300ml/min、臭氧浓度为0.55mg/L、微波功率为500W、处理时间为15min,废水的COD去除率达10.3%。结果表明,仅微波加热臭氧氧化处理废水的效果欠佳。随后,在原实验的基础上加入催化剂来提高氧化处理效果,以微波加热制备出的竹质活性炭作为首选的催化剂。在微波—竹质活性炭—臭氧催化氧化废水的实验中,讨论了催化剂用量、臭氧浓度、气体流速、微波功率、pH值及反应时间对废水处理效果的影响,同时进行了相关因素的正交实验。极差分析表明,各因素主次关系为:催化剂用量>pH值>加热时间>臭氧浓度>微波功率>气体流速;在最佳条件下(催化剂用量为1.5g、pH值为6.0、加热时间为15min、臭氧浓度为0.55mg/L、微波功率为400W、气体流速为400ml/min)进行的实验,废水的COD去除率达85.0%,处理后的COD值为135mg/L,仍未能达到国家排放标准。最后,对竹质活性炭进行了改性,使用表面上负载了金属活性组分的竹质活性炭于微波—改性竹质活性炭—臭氧催化氧化印刷电路板废水的实验中。结果表明,改性后的竹质活性炭具有很好的使用寿命,在使用10次后,废水的COD去除率仍可达88.2%;改性后的竹质活性炭比未改性的具有更好的催化效果,当催化剂为1.0g、pH值为6.0、气体流速为400ml/min、臭氧浓度为0.55mg/L、微波功率为500W、处理时间为25min,处理后废水的COD去除率达95.6%,COD值为39mg/L,达到国家一级排放标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 印刷电路板有机废水处理的重要性及现状
• 1.1.1 印刷电路板废水处理的重要性
• 1.1.2 印刷电路板有机废水的来源和特征
• 1.1.3 印刷电路板脱膜废水的处理现状
• 1.2 高级氧化水处理技术
• 1.3 微波的性质及其在环境治理中的应用
• 1.3.1 微波简介与加热特性
• 1.3.2 微波加热的原理
• 1.3.3 微波诱导催化反应
• 1.3.4 微波在环境环境治理中的应用
• 1.4 研究意义和研究内容
• 1.4.1 研究意义
• 1.4.2 研究内容
• 2 微波加热臭氧氧化印刷电路板脱膜废水
• 2.1 引言
• 2.1.1 臭氧的性质
• 2.1.2 臭氧氧化技术简介
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器和试剂
• 2.2.2 废水的预处理
• 2.2.3 臭氧浓度的测定
• 2.2.4 检测方法
• 2.2.5 数据处理方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 微波功率对废水处理效果的影响
• 2.3.2 pH 对废水处理效果的影响
• 2.3.3 气体流速对废水处理效果的影响
• 2.3.4 反应时间对废水处理效果的影响
• 2.4 本章小结
• 3 微波—竹质活性炭—臭氧催化氧化印刷电路板脱膜废水
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验仪器和试剂
• 3.2.2 废水处理的工艺流程
• 3.2.3 竹质活性炭的制备
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 微波辅助空气氧化和常规加热方法对比实验
• 3.3.2 几种不同的材料对废水处理效果影响的比较
• 3.3.3 四种反应条件下废水COD 去除率的比较
• 3 废水处理效果的影响'>3.3.4 各因素对MW/BAC/O₃废水处理效果的影响
• 3.3.5 正交实验
• 3.3.6 竹质活性炭使用寿命实验
• 3.4 本章小结
• 4 微波—改性竹质活性炭—臭氧催化氧化印刷电路板脱膜废水
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器和试剂
• 4.2.2 改性竹质活性炭的制备方法和装置
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 不同金属负载竹质活性炭对废水处理效果的影响
• 3 废水处理效果的影响'>4.3.2 各因素对MW/MBAC/O₃废水处理效果的影响
• 4.3.3 改性竹制活性炭使用寿命实验
• 4.4 本章小结
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 攻读硕士期间发表的论文
• 几种测定废水中COD 值的方法比较