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摘 要

对不同种类废水的处理技术的研究，已经成为时下污水处理行业发展的热点。目前，臭氧催化氧化技术在处理高浓度有机废水中的研究取得了长足的进步。各种金属氧化物制成的催化剂被用作臭氧载体并且与UV、超声等工艺组合，来处理高浓度有机废水。本文采用臭氧/UV/催化组合工艺处理农药废水。

选用江苏省某农药厂的某车间生产的氟环唑产品的高盐废水其中特征污染物为顺丁烯二酸为处理对象，分别研究3种自制的负载型催化剂和碳化改性陶粒催化剂对COD的去除效果，得出了4种催化剂的催化活性顺序为：Mn-Ni/Al₂O₃gt; Mn-Fe/Al₂O₃gt;Mn-Cu/Al₂O₃gt;碳化改性陶粒催化剂。实验结果表明：在同等条件下，负载型催化剂Mn-Ni/Al₂O₃的催化效果最佳，其工艺参数为：催化剂投加量为130 g，臭氧投加量为1000 mg/h,催化反应15min后，COD的去除率为43.22%。催化剂在臭氧氧化处理农药废水水溶液装置中连续运行了100个小时后，废水COD的去除率保持在34.58%，说明催化剂的性能稳定、催化效率优良。其中使用的碳化改性陶粒催化剂非常经济适用，其成本低、原料环保、容易制得、对臭氧有一定的催化效果，在工业中有良好的实际应用价值。

关键词：臭氧 催化剂 紫外光 废水

Ozone-UV-Treatment of High concentration Organic Wastewater with Catalyst

Abstract

Wastewater treatment technology has become a popular direction. In recent years, ozone catalytic oxidation technology has many studies in wastewater treatment . Catalysts made of various metal oxides are used as ozone carriers and combined with UV, ultrasound to treat high concentration organic wastewater. In this paper, ozone / UV/ catalytic combination process was used to treat pesticide wastewater.

The high salt wastewater of fluconazole products produced in a workshop of a pesticide factory in Jiangsu Province was selected, in which the characteristic pollutant was paramylidene dicarboxylic acid as the treatment object. The removal rates of COD by three kinds of self-made supported catalysts and carbide modified ceramsite catalysts were studied respectively. the catalytic effect as follows: Mn-Ni/Al₂O₃ gt; Mn-Fe/Al₂O₃ gt; Mn-Cu/Al₂O₃ gt; carbide modified ceramsite catalyst.It indicated the catalytic effect of supported catalyst Mn-Ni/Al2O3 is tiptop on equal conditions. The technological parameters of supported catalyst Mn-Ni/Al2O3 are as follows: the amount of catalyst is 130g, the dosage of ozone is 1000mg ·h, After 15 min catalytic reaction, the removal rate of COD was 43.22%. After the catalyst was continuously operated in the aqueous solution unit of pesticide wastewater treatment by ozone oxidation for 100 hours, the removal rate of COD in the wastewater was kept at 34.58%, which suggest that the catalyst was good. Carbide modified ceramsite used in it The catalyst is very economical and applicable, its cost is low, the raw material is environmentally friendly, and it is easy to be prepared. It has certain catalytic effect on ozone and has good practical application value in industry.

Key words: Ozone; Catalyst; UV; Wastewater

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题的研究背景 1

1.2课题的目的与意义 2

第二章 文献综述 3

2.1前言 3

2.2废水深度处理技术 4

2.3臭氧简介 5

2.4臭氧氧化技术及其组合工艺 6

2.4.1 臭氧氧化技术 6

2.4.2催化臭氧氧化技术 6

2.4.3均相催化臭氧氧化技术 7

2.4.4非均相催化臭氧氧化技术 7

2.4.5臭氧/UV/催化组合工艺 7

2.5工艺的局限及优化 8

2.6小结 8

第三章 实验部分 9

3.1实验材料 9

3.2催化剂的制备 10

3.2.1碳化改性陶粒催化剂 10

3.2.2负载型Mn-Ni/Al₂O₃催化剂制备 11

3.2.3负载型Mn-Fe/Al₂O₃催化剂制备 11

3.2.4负载型Mn-Cu/Al₂O₃催化剂制备 11

3.3实验装置与方法 11

3.3.1间歇性实验 12

3.3.2连续性实验 12

3.4实验条件 13

3.5分析方法 13

第四章 实验结果与讨论 15

4.1间歇性实验 15

4.1.1处理工艺对COD去除率的影响（单独臭氧、臭氧 UV、臭氧 UV Mn-Ni/Al₂O₃催化剂） 15

4.1.2不同催化剂对COD去除率的影响 16

4.2连续性实验 17

4.2.1Mn-Ni/Al₂O₃催化剂稳定性实验 17

4.2.2碳化改性陶粒催化剂 18

第五章 结论与展望 20

5.1实验结论 20

5.2展望与建议 20

参考文献 22

致谢 24

第一章 绪论

1.1课题的研究背景

水是人类赖以生存的主要物质之一。我国是一个干旱缺水严重的国家，我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%,人均不足2300 m³，仅占世界人均的22.5%，列世界120位。然而，我国现阶段的又处在一个高速发展的阶段，无论是人民生活还是工业发展都对用水量水有着非常大的需求。但是鉴于我国快速增长的经济发展模式，对水的需求量大的同时，伴随而来的工业污水的排放也是相当巨大，尽管国务院已经出台了一系列的政策法规来加强对这方面的管理与要求，也取得了一定的效果，但是水污染问题的形势依然很严峻。

根据生态环境部原环保部的统计调查，与2014年相比，2015年我国化学需氧量排放量下降3.1%、氨氮排放量下降3.6%、二氧化硫排放量下降5.8%、氮氧化物排放量下降10.9%。主要污染物总量减排年度任务顺利完成。2015年《全国环境统计公报》显示，全国废水排放总量735.3亿吨。其中，工业废水排放量199.5亿吨、城镇生活污水排放量535.2亿吨。废水中化学需氧量排放量2223.5万吨，其中，工业源化学需氧量排放量为293.5万吨、农业源化学需氧量排放量为1068.6万吨、城镇生活化学需氧量排放量为846.9万吨。废水中氨氮排放量229.9万吨。其中，工业源氨氮排放量为21.7万吨、农业源氨氮排放量为72.6万吨、城镇生活氨氮排放量为134.1万吨。

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