在过硫酸盐体系下不同催化剂对含酚废水去除效果的研究
发布时间：2020-12-09 15:13
本文探讨了温度、活性炭、铁粉以及铁粉+活性炭组合这四种方式在过硫酸盐体系中对模拟苯酚废水的去除效果。研究结果表明在过硫酸盐体系中四种活化对苯酚降解的催化效果顺序为:加热<活性炭<铁粉<铁粉+活性炭组合,且高温有利于体系对苯酚的降解。在铁粉+活性炭组合催化实验中,过硫酸钠投加量和反应时间对苯酚降解影响最大。最佳反应条件为:活性炭与铁粉的总量为2 g/L,活性炭与铁粉质量比为2︰1,加过硫酸钠的量12 mmol/L,初始p H值为2,催化反应90min,对苯酚有较为经济的去除效果。
【文章来源】：广东化工. 2020年17期 第102-104页
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
不同温度下过硫酸盐体系对苯酚的降解
在初始pH值为6，分别投加0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g、0.5 g活性炭，再添加1.4 mmol过硫酸钠后，考察体系对100 m L 5mmol/L含苯酚废水的降解情况。同时设置只投加0.3g活性炭于100 mL 5 mmol/L含苯酚废水作为对照组，结果见图2。由图2可知，对照组对含苯酚废水的降解率只有9%，此时活性炭起吸附作用。而在过硫酸钠体系中，对比图1中未添加活性炭时的降解率，发现苯酚降解率提高，说明过硫酸盐体系中，活性炭起催化作用。在一定的活性炭投加量范围内，过硫酸盐体系对含苯酚废水的降解率随着投加量的增加而增大。当投加活性炭的量为3 g/L，体系对废水中苯酚的降解能力达到最好，降解率达50.4%。这是因为活性炭表面含有羟基，会使S2O82-的氧-氧双键遭到破坏，生成·SO42-，有利于有机物的降解。但投加过量的活性炭，使得多余吸附剂与有机物争夺·SO4-，从而会降低对苯酚的去除作用[12]。
由图3可知，当只投加铁粉处理的含苯酚废水，90 min后的降解率仅为3%，可以认为此时仅存在吸附作用，且吸附能力极低。铁粉和过硫酸盐的摩尔比为0.5︰1、1︰1、2︰1时，催化45min后，含苯酚模拟水样去除率分别为66.4%、91.7%、76.8%。在过硫酸盐体系中，铁粉在水和氧气的条件下生成Fe(Ⅱ)，从而激发过硫酸根S2O82-生成·SO4-，当Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ)时，铁粉还会将Fe(Ⅲ)还原成Fe(Ⅱ)，使其不断供给Fe(Ⅱ)[15]，促进苯酚的降解。随着铁粉的投加量过多时，多余的二价铁会消耗有机物所需的·SO4-，即Fe(Ⅱ)会与有机物竞争·SO4-，从而会抑制苯酚的降解。铁粉和过硫酸盐的摩尔比为1︰1，体系的催化效果和它们的投加量正相关。2.4 铁粉+活性炭组合对体系降解苯酚的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷膜催化臭氧氧化处理苯酚模拟水的研究[J]. 刘治界,杨春鹏,秦冰. 石油炼制与化工. 2020(02)
[2]遂宁市近地面臭氧污染现状及对策建议[J]. 王璞,杨永安,李双志. 绿色科技. 2019(14)
[3]活化过硫酸盐处理酚类废水的研究进展[J]. 韩美玲,张锦,杨明君,韩昕怡,房珊羽. 应用化工. 2019(10)
[4]热活化过硫酸盐对双酚A的降解及其机理[J]. 栾海彬,杨立翔,鲁帅,缪莉,董昆明. 环境工程学报. 2016(05)
[5]活化过硫酸钠原位修复石油类污染土壤研究进展[J]. 吴昊,孙丽娜,王辉,王晓旭. 环境化学. 2015(11)
[6]硫酸亚铁与过硫酸钠复配降解含聚废水的研究[J]. 陈元骁,庞凯,梁宏,黄思源. 应用化工. 2013(03)
[7]活性炭催化过硫酸钠降解金橙G动力学[J]. 杨梅梅,周少奇,刘聃,郑可. 环境科学. 2013(03)
[8]兰炭废水处理方法评述[J]. 蔡永宽,张智芳,刘浩,高京梅. 应用化工. 2012(11)
[9]Fenton法及类Fenton法在污水处理方面的研究与应用[J]. 白蕊,李巧玲,李建强,郝晏. 化工科技. 2010(06)
[10]活性炭对4—氨基安替比林提纯作用的评定——针对水质监测中对挥发酚的监测分析[J]. 朱艳敏. 长春师范学院学报. 2007(08)
硕士论文
[1]还原铁粉和活性炭活化过硫酸钠处理甲基橙废水的试验研究[D]. 李霞.郑州大学 2017
[2]低温等离子体协同填料循环净化苯酚废水[D]. 余水情.安徽理工大学 2015
[3]零价铁还原与化学氧化剂氧化联合降解土壤中硝基氯苯的研究[D]. 许海波.南京农业大学 2014
本文编号：2907065
【文章来源】：广东化工. 2020年17期 第102-104页
【文章页数】：3 页
【部分图文】：
不同温度下过硫酸盐体系对苯酚的降解
在初始pH值为6，分别投加0.1 g、0.2 g、0.3 g、0.4 g、0.5 g活性炭，再添加1.4 mmol过硫酸钠后，考察体系对100 m L 5mmol/L含苯酚废水的降解情况。同时设置只投加0.3g活性炭于100 mL 5 mmol/L含苯酚废水作为对照组，结果见图2。由图2可知，对照组对含苯酚废水的降解率只有9%，此时活性炭起吸附作用。而在过硫酸钠体系中，对比图1中未添加活性炭时的降解率，发现苯酚降解率提高，说明过硫酸盐体系中，活性炭起催化作用。在一定的活性炭投加量范围内，过硫酸盐体系对含苯酚废水的降解率随着投加量的增加而增大。当投加活性炭的量为3 g/L，体系对废水中苯酚的降解能力达到最好，降解率达50.4%。这是因为活性炭表面含有羟基，会使S2O82-的氧-氧双键遭到破坏，生成·SO42-，有利于有机物的降解。但投加过量的活性炭，使得多余吸附剂与有机物争夺·SO4-，从而会降低对苯酚的去除作用[12]。
由图3可知，当只投加铁粉处理的含苯酚废水，90 min后的降解率仅为3%，可以认为此时仅存在吸附作用，且吸附能力极低。铁粉和过硫酸盐的摩尔比为0.5︰1、1︰1、2︰1时，催化45min后，含苯酚模拟水样去除率分别为66.4%、91.7%、76.8%。在过硫酸盐体系中，铁粉在水和氧气的条件下生成Fe(Ⅱ)，从而激发过硫酸根S2O82-生成·SO4-，当Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ)时，铁粉还会将Fe(Ⅲ)还原成Fe(Ⅱ)，使其不断供给Fe(Ⅱ)[15]，促进苯酚的降解。随着铁粉的投加量过多时，多余的二价铁会消耗有机物所需的·SO4-，即Fe(Ⅱ)会与有机物竞争·SO4-，从而会抑制苯酚的降解。铁粉和过硫酸盐的摩尔比为1︰1，体系的催化效果和它们的投加量正相关。2.4 铁粉+活性炭组合对体系降解苯酚的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]陶瓷膜催化臭氧氧化处理苯酚模拟水的研究[J]. 刘治界,杨春鹏,秦冰. 石油炼制与化工. 2020(02)
[2]遂宁市近地面臭氧污染现状及对策建议[J]. 王璞,杨永安,李双志. 绿色科技. 2019(14)
[3]活化过硫酸盐处理酚类废水的研究进展[J]. 韩美玲,张锦,杨明君,韩昕怡,房珊羽. 应用化工. 2019(10)
[4]热活化过硫酸盐对双酚A的降解及其机理[J]. 栾海彬,杨立翔,鲁帅,缪莉,董昆明. 环境工程学报. 2016(05)
[5]活化过硫酸钠原位修复石油类污染土壤研究进展[J]. 吴昊,孙丽娜,王辉,王晓旭. 环境化学. 2015(11)
[6]硫酸亚铁与过硫酸钠复配降解含聚废水的研究[J]. 陈元骁,庞凯,梁宏,黄思源. 应用化工. 2013(03)
[7]活性炭催化过硫酸钠降解金橙G动力学[J]. 杨梅梅,周少奇,刘聃,郑可. 环境科学. 2013(03)
[8]兰炭废水处理方法评述[J]. 蔡永宽,张智芳,刘浩,高京梅. 应用化工. 2012(11)
[9]Fenton法及类Fenton法在污水处理方面的研究与应用[J]. 白蕊,李巧玲,李建强,郝晏. 化工科技. 2010(06)
[10]活性炭对4—氨基安替比林提纯作用的评定——针对水质监测中对挥发酚的监测分析[J]. 朱艳敏. 长春师范学院学报. 2007(08)
硕士论文
[1]还原铁粉和活性炭活化过硫酸钠处理甲基橙废水的试验研究[D]. 李霞.郑州大学 2017
[2]低温等离子体协同填料循环净化苯酚废水[D]. 余水情.安徽理工大学 2015
[3]零价铁还原与化学氧化剂氧化联合降解土壤中硝基氯苯的研究[D]. 许海波.南京农业大学 2014
本文编号：2907065
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