论文总字数：15423字

摘 要

本论文在已有苯胺废水处理技术的基础上，探究一种新型、高效的苯胺废水处理技术，然后研究对比O₃体系、陶粒/Fe-Ti-Mn体系、O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系去除苯胺的效能，探讨O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系去除苯胺的影响因素。

通过实验得出结论：在O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系下，苯胺去除率可以达到98.33%，比O₃体系对苯胺去除率高3%，比陶粒/Fe-Ti-Mn体系对苯胺的去除率高95%。通过O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系的影响因素实验，可以知道该体系最佳反应pH为10、反应时间为40min。当将催化剂的载体换为分子筛时，苯胺去除率可以达到99.07%，其去除效果略好于O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系。在pH、反应时间不变的前提下，增大臭氧投加量其苯胺去除率随之升高。而且当催化剂焙烧温度为800℃和焙烧时间为5h时，催化剂的催化活性可以更大程度的发挥出来，使得苯胺去除效率也有一定提高。

关键词：废水 苯胺 臭氧 催化氧化 陶粒

Abstract

On the basis of the existing wastewater treatment technology on aniline, a new, efficient aniline wastewater treatment technology was developed, and the aniline removal efficiencies were compared for O₃ system, ceramic/Fe-Ti-Mn system, O₃/ceramic/Fe-Ti-Mn system. And the influent factors of aniline removal in the O₃/ceramic/Fe-Ti-Mn system were analyed.

The experiment results showed that under the O₃/ceramic/Fe-Ti-Mn system, the aniline removal rate can reach to 98.33%, higher 3% than the O₃ system and 95% than the ceramic/Fe-Ti-Mn system. By the influence factor tests in the O₃/ceramic/Fe-Ti-Mn system, the best conditions were the reaction pH 10 and the reaction time 40min. When converting catalyst carrier into molecular sieve, the aniline removal rate was 99.07%, slightly better than the O₃/ceramic/Fe-Ti-Mn system. At the same pH and reaction time, increasing ozone dosage could increase the aniline removal rate. And when the calcination temperature is 800℃and calcination time is five hours, the catalyst activity would be higher and the aniline removal efficiency was improved.

Keywords: ceramic; catalytic; ozonation ; wastewater ; aniline

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 苯胺废水的来源与污染现状 1

1.2 苯胺废水处理现状 1

1.2.1 物理法 1

1.2.2 化学法 2

1.2.3 生物法 4

1.3 催化臭氧氧化技术 4

1.3.1 催化臭氧氧化技术特点 4

1.3.2 多相催化臭氧氧化反应原理 5

1.3.3 催化臭氧氧化技术的应用 5

1.4 本论文研究目的及意义 5

1.5 研究内容 5

第二章 实验材料和制备方法 7

2.1 实验所需主要仪器和试剂 7

2.1.1 实验仪器 7

2.1.2 实验试剂 7

2.1.3 试剂配制 8

2.2实验装置图 8

2.3陶粒、分子筛为载体的催化剂制备 9

2.3.1浸渍法制备Fe-Ti-Mn/陶粒、分子筛催化剂 9

2.3.2制备过程中需要注意的问题 9

2.4 苯胺标准曲线的绘制 9

2.4.1 实验原理 9

2.4.2 实验步骤 9

2.4.3 标准曲线的测定 9

第三章 O₃体系、陶粒/Fe-Ti-Mn体系、O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系去除苯

胺效能对比 12

3.1 实验内容 12

3.2 实验步骤 12

3.3 实验结果及分析 12

3.5 本章小结 13

第四章 O₃/陶粒/Fe-Ti-Mn体系去除苯胺的影响因素 14

4.1 实验内容 14

4.2 实验步骤 14

4.3 pH对苯胺去除影响 14

4.4 臭氧投加量对苯胺去除影响 15

4.5不同载体对苯胺去除的影响 15

4.6催化剂焙烧条件对实验影响 16

4.7 本章小结 17

第五章 结论 18

参考文献 19

致谢 21

绪论

1.1 苯胺废水的来源与污染现状

随着化工工业的迅猛发展，大量有毒有害的污染物进入水体，侵蚀人类所赖以生存的淡水资源。据不完全统计^[1]，2014年全国工业和城镇生活污水的排放总量为570亿吨，其中工业废水排放量为268.4亿吨，占废水排放总量的47%，化工行业的废水量占全国工业废水排放总量的25%以上，而苯酚、苯胺类等有毒有害的工业废水又占化工类排放废水总量的第一。

苯胺为弱碱性偏无色或淡黄色油状液体，微溶于水易溶于酸，能和多种有机溶剂（乙醚、乙醇，四氯化碳等）以任意比例混合。而且它作为一种重要的有机化工原料，被广泛的应用于农业、军工业、药业、印染业、橡胶产业等。我国每年生产苯胺保守估计在80000吨以上，而全世界每年排入环境中的苯胺大约在30000吨左右^[2]。这样不仅大量浪费资源，而且还污染环境。因为苯胺废水酸碱性强、色泽深、含盐量高，而且毒性较大不易生物降解。如何解决苯胺类废水造成的污染已经引起全球的关注。目前我国对苯胺类化合物的排放标准为≦0.5mg/L，但是我国苯胺类废水能够做到达标排放的例子很少，甚至有的化工厂根本不处理直接排放，造成了严重的环境污染。

1.2 苯胺废水处理现状

到目前为止，国内外已经有论述的苯胺废水处理方法有三类：物理法，化学法和生物法。其中，物理方法包括综合萃取法和物理吸附法。化学法包括非均相光催化氧化法、均相光催化氧化法、超声波降解法、臭氧氧化法、超临界水氧化法、电化学降解法、二氧化氯氧化法和芬顿氧化法等。生物法包括厌氧水解-生物接触氧化法和优势菌-活性污泥法^[3]。

1.2.1 物理法

通常所说的物理法处理苯胺废水包括三种：膜分离法，综合萃取法和物理吸附法。

1.2.1.1 物理吸附法

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