导　　师： 韦朝海

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 复杂工业废水经优化的生物处理后,出水依然存在低浓度的残余有机污染物,需要通过化学法进行深度处理。研究表明COD为3090 mg/L的焦化废水尾水达标尾水（bio-treated coking wastewater,BTCW）中含有难以生物降解的含氮杂环化合物、苯衍生物、烷烃和多环芳烃等,环境风险很高,影响后续的盐分离与回用。臭氧催化技术具有低二次污染和氧化能力强等特征,能够克服臭氧分子选择性氧化不饱和有机物的弊端。基于此,本研究主要通过改进水热合成法制备出高效的NiO催化剂并应用于BTCW的矿化中,以达到降低其环境风险甚至实现完全矿化的目标,同时为臭氧催化法在焦化废水尾水的应用提供参考。通过XRD、XPS、SEM等手段对比添加不同表面活性剂制备的NiO的表面性质进行表征,发现采用加入十六烷基三甲基溴化铵（hexadecyltrimethylammonium,CTAB）水热合成法制备出的NiO-1比表面积最大,而且表面最少聚结。采用高级氧化过程常见的副产物草酸作为目标污染物对NiO的催化性能进行评价。NiO-1表现出最佳的催化性能。Ni2+析出的浓度最低,仅为0.8 mg/L,并没有产生明显的催化效果。通过对催化剂稳定性的分析,草酸的酸腐蚀性是离子析出的重要原因。通过对活性氧化物种的测定,发现该催化过程由羟基自由基介导。其高催化活性可以归因于高表面羟基密度、强稳定性和强电子传递能力。通过考察pH对催化性能的影响,发现该催化过程对pH具有强烈的依赖性。当pH低于7.5时,pH的升高有助于矿化效果的提高。过高的pH通过影响表面与O3分子和草酸的接触而抑制其催化活性。此外,通过建立基于臭氧进气浓度、催化剂剂量和初始pH的动力学预测模型,发现相比于初始pH,臭氧进气浓度及催化剂剂量对O3/NiO-1降解草酸的效能影响更大。采用O3/NiO-1对BTCW进行矿化处理,考察了臭氧浓度及催化剂�

关 键 词： 臭氧 氧化镍 草酸 焦化废水尾水 矿化

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