粉煤灰负载铁离子催化氧化活性黄染料废水

Posted 2023-01-13 活性

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摘要：以粉煤灰为载体,制备铁/粉煤灰负载型催化剂,并利用该催化剂催化H2O2氧化降解活性黄染料废水,探讨了H2O2投加量、催化剂投加量、染料初始浓度和初始pH值等因素对染料废水COD去除率和脱色率的影响。结果表明,当染料废水COD初始浓度为200 mg/L,初始pH值为1.7,投加0.5 g/100 mL催化剂及加入1.0 mL浓度为1.13 mol/L的H2O2溶液时,处理效果最好,此时染料废水的COD去除率和脱色率分别达到63%和99%,并且废水的可生化性得到很大的提高。利用该负载催化剂能够有效地减少活性黄染料废水中Fe3+的残留量。

随着染料纺织工业的迅速发展，印染废水的排放量越来越大。印染废水因其有机污染物含量高、色度深、组分复杂和难生物降解等特点而成为难处理的工业废水之一。常用于印染废水处理的生化处理法、吸附脱色法、混凝法以及膜技术等对印染废水具有一定的脱色能力，但是矿化能力差，且容易引起二次污染。

目前，在水处理中应用较多的是以生成羟基自由基为标志的高级氧化技术。其中Fenton法以其设备简单和操作方便等优点得到广泛的研究与应用。Fenton法是利用H2O2在Fe2+的催化作用下生成的羟基自由基（.OH），将有害物质转化成CO2、H2O和无机盐。

羟基自由基具有极高的氧化电位（2.8V），氧化能力极强，可降解大多数有机污染物。但Fenton反应结束后，废水中残存相当数量的Fe2+或Fe3+，需要对其处理，因此限制了Fenton法的实际应用。

活性染料，也称反应性染料，主要用于棉、毛等织物的染色，具有色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强等优点；但其利用率不高，生产过程中会排放大量难处理的高色度和高有机物含量的废水。

本实验采用工业固体废物粉煤灰为载体吸附Fe3+制备负载型催化剂，利用该催化剂催化氧化处理活性染料废水，可大大减少出水中Fe3+的残留量，减少二次铁泥污染，节约了染料废水的处理成本。

1实验部分

1.1试:剂

硝酸铁（AR，国药集团化学试剂有限公司）；无水碳酸钠（AR，上海中试化工总公司）；过氧化氢（30%，上海中试化工总公司）；活性黄（市售）；酸羟胺（AR，国药集团化学试剂有限公司）；乙酸铵（AR，国药集团化学试剂有限公司）；无水乙酸（AR，上海中试化工总公司）；乙酸钠（AR，天津市恒兴化学试剂制造有限公司）；草酸钠（AR，国药集团化学试剂有限公司）等；粉煤灰采自镇江市某电厂。

1.2主要仪器和设备

HBA-100标准COD消解器（江苏江环分析仪器有限公司）；722分光光度计（天津市拓普仪器有限公司）；HH-S2数显恒温水浴锅（江苏省金坛市医疗仪器厂）；DSHZ-300A旋转式恒温振荡器（江苏省太仓市实验设备厂）；SX2-箱式电阻炉（上海博泰实验有限公司）。。

1.3活性黄染料废水

活性黄染料废水为实验配制的模拟染料废水，质量浓度为487mg/L，COD浓度为200mg/L。

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