铜系活性碳触媒氧化及薄膜法回收废水之组合技术之研究.PDF

149~157 100 CHIA-NAN ANNUAL BULLETIN V O L . 3 7 , P P . 1 4 9 - 1 5 7 , 2 0 11 銅系活性碳觸媒氧化及薄膜法回收廢水之組合技術之研究 劉瑞美* 陳世雄 劉修銘 林子祐 洪睦雅 黃政賢 賴振立 嘉南藥理科技大學環境工程與科學系 摘 要 本研究成功以具觸媒氧化活性之銅型活性碳觸媒並應用於處理含酚類廢水處理，並開發氧化單元與 薄膜單元之複合系統(hybrid system)應用於廢水處理與水資源之回收。研究中探討影響氧化反應系統之變 數與水回收率對氧化程序效能之影響，以超過濾及奈米過濾膜組作為水回收單元，本研究是利用椰殼含 浸氯化銅/硫酸鋅製備成活性碳金屬觸媒並利用連續流式(Countinuous-Flow Stirred-Tank Reactor, CSRT)氧 化系統及薄膜法回收廢水之組合技術對於水中的污染物酚的處理，由研究所得結果發現，氧化薄膜分離 系統處理過後樣品以HPLC 與COD 分析反應污染物酚具有良好轉化率與去除率，同時研究結果顯示氧化 所使用的金屬觸媒為氯化銅/硫酸鋅0.09M/0.01M 時同時具備高氧化活性及比表面積，研究改變不同的氧 化條件分別為酚濃度變化、雙氧水的濃度、雙氧水的添加方式、改變不同之pH 值變化來找尋最佳氧化條 件下可以有效完全氧化降解含酚廢水並且進行廢水回收。 關鍵詞：銅型活性碳觸媒，酚，複合系統，廢水回收 *通訊作者: 嘉南藥理科技大學環境工程與科學系 Tel: +886-6-2660035 Fax: +886-6-2669090 E-mail: mrmliou@mail.chna.edu.tw 壹、前言 觸媒一般以過渡金屬為主。除了過渡金屬外，也有 近年來由於政府單位對於放流水標準日益嚴格 學者利用貴金屬，如：Pt 、Pd 等(Chen,2004; 及天然水資源之匱乏，及針對於含芳香族類具毒性 Sheldon,1976; Sheldon,1981; Danis,1998) 。觸媒分解 且難分解有機化合物之廢水排放標準亦日益嚴 有機污染物可能之機制，首先為有機物擴散到觸媒 苛，因此尋求一經濟且符合綠色概念處理技術 表面，再擴散到觸媒的內孔隙，先與觸媒表面的金 (green technology)並有效回收水資源乃目前環境水 屬活化物產生化學性吸附，由於反應的活化能降 汙染處理之重要課題。目前常被應用於處理含酚類 低，因此在特定的溫度與氧氣供應下，有機物會發 廢水之高階氧化程序 (Advanced Oxidation 生斷鍵反應，並釋放出熱能，生成 CO2 和水，再 Processes AOPs) ，高階氧化方法有 Fenton’s 從表面脫附，由觸媒孔隙擴散至外面。 reagent 、Fenton-like 、Wet air oxidation(WAO) 、O3 、 一般對於非均相系觸媒中金屬活化物的種類、含