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近几年来,随着工业的发展,水资源污染的话题成了当今社会一个热门话题,国家对化工厂废水排放的标准也越来越严格。有机胺废水因为其组成成分复杂、起始COD高、不可生化、副产物多等特点,一直是废水处理中的一个难点。有机胺类物质很多具有剧烈的毒性,未经处理排入水源将对环境造成巨大的灾害。湿式催化氧化法是一种高级催化氧化技术,运用了羟基自由基·OH的强氧化性氧化有机胺废水中的有机物成分,使其矿化或者分解成为无毒的小分子化合物,并且湿式催化氧化法反应条件温和,以双氧水做氧化剂来源对环境不造成二次污染。因此,本文从几种有机胺类的废水着手,探索最佳的催化剂以及最佳的降解反应工艺具有很大意义。 首先,本文以SiO2为载体,以CuO为主要活性中心,研究了金属氧化物对负载型铜基催化剂的改性,在多种改性金属中最终选择了Fe2O3和Rh2O3作为改性金属氧化物,又通过正交试验,确定了催化剂中三活性组分的质量分数,以及催化剂活化的煅烧温度。通过SEM、EDS、BET、FI-IR等表征以及正交试验结果表明,催化剂三个活性组分质量分数均为2%时,且催化剂煅烧温度为350℃时催化活性最高。催化剂的寿命也做了研究,每公斤催化剂能有效处理约1.5t的有机胺废水。 在确定了催化剂使用的基础上,对有机胺废水降解工艺进行优化,对有机胺废水预处理酸进行选择,并且对起始COD超高的有机胺废水的预处理降解都进行了研究。偏二甲肼废水是有机胺类废水的一种,在航空航天领域较为常见。通过优化实验,得出了在pH=7,反应温度为65℃的条件下,加入双氧水使用催化剂湿式催化氧化降解偏二甲肼废水能在10min内实现偏二甲肼99%以上的转化,30min内,总COD的转化率也高达98%以上。偏二甲肼的副产物亚硝基二甲胺的危害比偏二甲肼大很多,通过优化实验,得出控制反应pH在6-7左右,缓慢逐滴加入双氧水,可以使亚硝基二甲胺的浓度小于1mg/L。并且,使用所得催化剂在pH=7,温度为70℃的条件下湿式催化氧化降解高COD的DMF废水,起始COD3000~10000mg/L的DMF废水最终COD转化率大于90%,可用于进一步的生化降解。最后,草酸因为其易降解和低干扰的特点,适用于担任有机胺废水的预处理酸。 最后,为了能实现用湿式催化氧化技术大规模处理工业产生的有机胺废水,实验室进行了工艺设计,并且进行了放大装置的研究。根据放大实验数据所得,目前实验室装置最多能保证每小时处理350L浓度为500mg/L的有机胺废水。