催化濕式氧化法處理糖蜜酒精廢液的研究.pdf

1、本文對糖蜜酒精廢液治理技術的現(xiàn)狀進行了評述,闡述了催化濕式氧化技術的原理和特點,在此基礎上提出了催化濕式氧化法處理糖蜜酒精廢液的新思路,進行了基于催化濕式氧化技術應用問題的基礎性研究,主要的研究內容和得到的結論如下:1.對糖蜜酒精廢液的特征進行了分析并對廢液的預處理方法進行了研究,結果表明:(1)廢液是一種高濃度的酸性有機廢水,其在110℃時開始有部分有機物發(fā)生聚合,在約167℃左右開始有部分分解而析出炭,有氧氣存在時,240℃以上的溫

2、度下觀察不到聚合物或炭的析出。(2)用石灰乳將廢液的pH值調到8.0左右,然后以陰離子型聚丙烯酰胺(PHP-2)或PHP-2與聚合氯化鋁(PAC)的復配物為絮凝劑進行絮凝沉降,均可取得良好的處理效果,較適宜的絮凝沉降操作參數(shù)為:PHP-2投加量為0.9mg/L廢水,攪拌時間為6 min,攪拌速度為200rpm,20 min基本能將懸浮物沉降完全;如用PHP-2與PAC進行復配, PAC投加量為30 mg/L廢水的絮凝效果最好,5-7 m

3、in能將懸浮物基本沉降完全。2.立足于過渡元素和稀土元素,進行了濕式氧化催化劑的研制,研究表明:(1)銅鐵復合氧化物催化劑和鐵錳復合氧化物催化劑在濕式氧化糖蜜酒精廢水中表現(xiàn)出較好的催化性能,但銅鐵復合氧化物催化劑的金屬離子溶出量較大;(2)對鐵錳復合氧化物催化劑,以微波條件下制備的γ-Al2O3做載體可提高催化劑的活性和減少金屬離子的溶出量,Fe-Mn/γ-Al2O3催化劑的適宜配比為Fe:Mn:γ-Al2O3=3:1:1(摩爾比),適

4、宜的焙燒溫度為600℃,該催化劑可作為催化濕式氧化法處理糖蜜酒精廢液的催化劑。3.對影響催化濕式氧化處理糖蜜酒精廢液過程的影響因素及其規(guī)律進行了研究,結果表明:在以Fe-Mn/γ-Al2O3(3:1:1)為催化劑的催化濕式氧化法處理糖蜜酒精廢液的過程中,(1)增加反應溫度、反應時間、初始氧壓及催化劑的投加量,均能提高廢液的CODCr去除率,但初始氧壓和催化劑的投加量增加到一定值后,CODCr去除率的提高將不顯著;(2)適宜的氧氣供應量為

5、理論需氧量的3.4～4.6倍,催化劑的投加量以10g/L為佳;(3)在300℃下反應30min或在280℃下反應＜WP=4＞60min,處理水可達到《污水綜合排放標準GB9878-1996》的三級標準。4.對催化濕式氧化法處理糖蜜酒精廢液的動力學進行了初步探索,研究表明:催化濕式氧化過程中,廢水中有機物CODcr的反應級數(shù)是1.18,氧氣供應量為理論需氧量的3.4倍以上時氧氣的反應級數(shù)是0,280℃下反應的速率常數(shù)為1.178(L.mg