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煙草污水處理催化氧化技術(shù)

  一、催化氧化技術(shù)特性論述

  催化氧化技術(shù)的工作機理是以氧氣(O2)、臭氧(O3)、空氣等作為反應(yīng)載體,然后再與物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),其反應(yīng)條件是在特定的溫度、壓力、催化劑下進行的。例如鎳、銅、鉑等元素存在于待處理物質(zhì)中,可通過催化氧化反應(yīng),對元素進行加氧反應(yīng)、去氫反應(yīng)等,以此來實現(xiàn)反應(yīng)機理下的科學(xué)化操作。現(xiàn)階段,催化氧化技術(shù)一般應(yīng)用于廢水、污水處理中,通過氧化反應(yīng)與水體中的重金屬污染物進行化學(xué)反應(yīng),以達到水體凈化的作用。

  二、煙草污水特征分析

  煙草行業(yè)作為我國重要的經(jīng)濟支柱,其每年稅收高達百億元,極大推動我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級。但在煙草生產(chǎn)過程中,內(nèi)部的烘干工藝、松散回潮工藝將產(chǎn)生大量的污水,且污水中化學(xué)成分含量較大,間接加大污水處理的難度。從煙草行業(yè)運營體系來講,產(chǎn)生的污水主要包含車間生產(chǎn)型污水、廠區(qū)生活污水等。生產(chǎn)型污水水體中含有懸浮物,且色度、濃度等較高,由于煙廠制煙品種多、制煙數(shù)量大,將令水體污染炒呈現(xiàn)出動態(tài)化變化趨勢。鑒于此種情況,如仍采用傳統(tǒng)的污水處理模式,其水體在循環(huán)利用過程中將很難達到用水指標,且將增大煙廠污水凈化系統(tǒng)的運行負擔(dān)。

  三、催化氧化技術(shù)在煙草污水處理中應(yīng)用

  (一)材料準備階段

  在利用催化氧化技術(shù)對煙草污水進行處理時,考慮到污水中所含有的雜質(zhì)以及動態(tài)化變量等,本次實驗材料以硝酸類物質(zhì)為主,例如,硝酸銅Cu(NO3)2、硝酸錳Mn(NO3)4、硝酸鋅Zn(NO3)2、氫氧化鈉NaOH、硝酸鎳Ni(NO3)2、硝酸鉀KNO3、濃酸鹽等。為確保實驗的精準性,分別取三種污水進行研究,并測出氧化劑的實際重鉻酸鹽指數(shù)。

  (二)氧化劑制備工藝

  在對污水進行處理時,氧化劑可分為碳載體、親氧性載體。碳載體的制備主要是將活性炭在硝酸鹽中進行浸泡,浸泡時間為24h~36h,當(dāng)液體完全融合到碳材料中,抽取多余液體,并將材料放置在90攝氏度的恒溫條件下進行干燥,然后再放入到350攝氏度的爐體中進行高溫催化,以得出最終的氧化劑。在對親氧性載體進行制備時,其制備機理與碳載體的制備機理相符,其也是通過浸泡模式、恒溫加熱模式來制備相應(yīng)的氧化劑。

  (三)催化氧化劑實現(xiàn)過程解析

  在污水樣品中投入不同計量的氧化劑,然后對溶液酸堿度進行調(diào)節(jié),在室溫條件下進行震蕩,以測出精準的數(shù)據(jù)值。為保證數(shù)據(jù)測量值的精準性,應(yīng)將催化氧化反應(yīng)的時間維持在一小時范圍內(nèi),氧化劑投入量為3%,并通過五次實驗來對數(shù)值進行平均值測量,以此得出最終處理結(jié)果,其數(shù)據(jù)測量值如表1所示。

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  由表1可以得出,利用氧化劑對污水進行處理時,其數(shù)值值量的變化范圍不大,但重鉻酸鹽指數(shù)較低。為此,在對污水樣品中添加水溶物質(zhì),并將污水酸堿度的值量范圍設(shè)定在2~5之間,然后在測定相應(yīng)的重鉻酸鹽指數(shù),其測量數(shù)據(jù)參數(shù)如表2所示。

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  由表2中的數(shù)據(jù)表明,在對煙草污水進行處理時,通過加入催化氧化劑后,污水中的重鉻酸鹽指數(shù)得到明顯提升,其污水內(nèi)有害物質(zhì)的去除效果較為明顯,同時可得出Ni/AC氧化劑在污水處理中的去除率高達81.3%,為此,催化氧化技術(shù)在煙草污水處理中具有重要實施意義。( >

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