非均相催化臭氧氧化活性染料廢水的研究.pdf

1、活性艷紅X-3B是一種棗紅色粉末，色澤鮮艷，水溶性好，價(jià)格適中，是一種廣泛使用的商品化活性染料。其生產(chǎn)廢水具有較高的色度，由于該染料溶解性大，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，且含有芳香環(huán)等不易被微生物利用的基團(tuán)，故用傳統(tǒng)的凝聚沉淀法或生化法等手段難以達(dá)到理想的處理效果。本文提出了以非均相催化臭氧氧化法處理活性艷紅X-3B廢水，以實(shí)驗(yàn)室自行配制的廢水為研究對(duì)象，考察了單獨(dú)臭氧氧化、催化臭氧氧化對(duì)于該模擬廢水的處理效果，并著重研究了催化臭氧氧化催化劑的研制。

2、 在單獨(dú)臭氧氧化活性艷紅X-3B實(shí)驗(yàn)中，反應(yīng)器進(jìn)氣流量為6.5L/min，氧化反應(yīng)時(shí)間為50min。通過出水的色度去除率、紫外可見光譜、CODCr去除率和pH的變化情況可知，反應(yīng)結(jié)束時(shí)染料分子中的共軛結(jié)構(gòu)體系已基本被破壞，廢水脫色率達(dá)到99.90％，CODCr去除率達(dá)到25.14％。由于氧化過程中染料分子結(jié)構(gòu)造到破壞，生成了一些小分子酸，溶液出現(xiàn)了酸化，pH由初始的6.28降至2.83。 在非均相催化臭氧氧化處理染料廢水

3、中，以γ-Al2O3為載體，采用浸漬法分別制備了Fe、Cu、Mn、Ni、Co、Ce為活性組分的固體催化劑Fe-01、Cu-01、Mn-01、Ni-01、Co-01、Ce-01。通過比較幾種常用單活性組分催化劑對(duì)催化臭氧氧化染料廢水處理效果，實(shí)驗(yàn)表明：Ni/Al2O3+O3>Co/Al2O3+O3>Fe/Al2O3+O3>Mn/Al2O3+O3>Cu/Al2O3+O3>Ce/Al2O3+O3。選Ni、Co兩種催化效果較好的活性組分制備雙活

4、性組分催化劑。 以金屬Ni、Co為雙活性組分、γ-Al2O3為載體，用浸漬法制備雙活性組分催化劑催化臭氧氧化處理活性艷紅X-3B廢水，考察了浸漬時(shí)間、Ni占負(fù)載活性組分的摩爾比、焙燒溫度和焙燒時(shí)間對(duì)催化活性的影響。結(jié)果表明：浸漬時(shí)間為8.5h、鎳占負(fù)載活性組分的摩爾比為0.67、焙燒溫度為300℃、焙燒時(shí)間為5h時(shí)制備的催化劑效果最佳，CODCr去除率達(dá)到78.21％。 通過XRD檢測(cè)表明，鎳鹽與鈷鹽負(fù)載到載體上經(jīng)300

5、℃焙燒后，硝酸鎳和硝酸鈷主要轉(zhuǎn)化為其氧化物NiO和CoO，對(duì)催化臭氧氧化活性艷紅X-3B染料廢水起催化作用；通過對(duì)催化劑的SEM分析發(fā)現(xiàn)，浸漬時(shí)間的差異影響催化劑活性組分的顆粒大小和分布。 在優(yōu)化雙活性組分催化劑制備條件的同時(shí)，還研究了K、Na、La、Ce幾種作為助劑的元素制備的三元催化劑催化臭氧氧化染料廢水處理效果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，反應(yīng)50min后，三元催化劑催化臭氧氧化效果的影響為：K≈La>Ce>Na，但在40min內(nèi)

6、，La的作用明顯優(yōu)于K。因此本文選La作為催化劑的最優(yōu)第三元素，制備三元催化劑。 載體的選擇對(duì)于制備高活性的催化劑影響較大，實(shí)驗(yàn)中分別以活性炭和γ-Al2O3為載體在以上最優(yōu)制備條件下制備得催化劑，并比較催化劑催化臭氧氧化效果。反應(yīng)50min后，以活性碳為載體的催化劑催化臭氧氧化染料廢水CODCr去除率為69.49％，以γ-Al2O3為載體的催化劑催化臭氧氧化染料廢水CODCr去除率為83.65％?？梢钥闯鲆驭?Al2O3為載體