张文启,沈 勇,陈 喆,朱伟,曹 溢
O 前言 印染行业使用的染料,结构复杂,可生化性较差,印染废水经生物处理后出水的色度仍较高,难以达标排放。臭氧氧化技术氧化分解有机物能力强,反应速度快,常用于处理难降解污染物。该技术采用的催化剂主要有过渡金属氧化物及其复合物,以及双氧水、氢氧化钠和活性炭等,其中金属氧化物催化臭氧氧化除污效果较好,且易于实际应用。 纳米材料以其特殊的化学性质被逐渐应用于高级氧化水处理技术中。关于纳米二氧化钛光催化氧化及纳米锰、铁和镍等金属氧化物臭氧催化氧化降解水中有机污染物的研究较为活跃。本项目以小颗粒硅藻土负载纳米铁氧化物为催化剂,考察其臭氧催化氧化染料废水脱色的效果。
1 试验1.1催化剂的制备1.1.1硅藻土载体的预处理 在量筒中采用自由沉降法,分选出大颗粒硅藻土,用5%硫酸溶液浸泡硅藻土24 h,去除上清液,用蒸馏水冲洗4~5次,放入110℃干燥箱中烘干待用。试验采用的硅藻土产自吉林省,其化学组分如表1所示。 表1硅藻土化学组分特征/%1.1.2硅藻土的浸渍 将烘干的硅藻土用250 g/L三氯化铁溶液浸泡,然后滴入浓度为100 g/L的氢氧化钠溶液,至OH一和Fe3+的物质的量比为2.5。浸渍12 h后,倒掉澄清液,用滤纸过滤,将得到的固体黏稠物置于培养皿中。1.1.3催化剂的烘干与焙烧 将浸渍后的硅藻土在110℃干燥箱中烘24 h,干燥后研磨成细小粉末,作为样品待用。分析样品的热失重特征,将部分样品再在290℃马弗炉中焙烧24 h,得到烘焙的催化剂样品。1.2染料废水处理试验装置 废水处理采用间歇方式运行,试验装置如图1所示。
图1废水臭氧催化氧化试验流程 试验采用OZX-300型臭氧发生器(上海耐林电子科技有限公司),臭氧产量为200 mg/h。臭氧反应器为玻璃器具,有效容积为500 mL,下设臭氧进气VI及气泡扩散器,催化剂添加在扩散器上,投加