铁改性膨润土光催化剂的制备、表征及应用

以膨润土作为载体,制备了铁改性膨润土光催化剂,采用多种手段对其结构进行表征,将制备的铁改性膨润土光催化剂用于非均相Fenton法深度处理造纸法烟草薄片废水,考察了铁改性膨润土光催化剂的催化活性及稳定性。结果表明,膨润土经铁改性后X射线衍射（XRD）峰强度略有减弱,基本骨架未产生太大变化,层状结构变得疏松,比表面积也增大,膨润土经铁改性后Fe₂O₃的含量增加。对于COD_Cr值为365 mg/L的造纸法烟草薄片废水,当反应初始pH值为3.0、H₂O₂用量为3.0 mL/L、铁改性膨润土光催化剂用量为1700 mg/L时,采用光催化非均相Fenton法处理3 h时,废水COD_Cr的去除率达到80.2%。另外,铁改性膨润土催化剂具有较高的稳定性和较好的可重复使用性,催化剂的重复使用并不会改变原来的骨架及微观形貌。     

Fe_2O_3/膨润土光催化Fenton降解造纸法烟草废水

以膨润土作为载体,制备Fe2O3/膨润土光催化剂,利用Fe2O3/膨润土光催化Fenton深度处理造纸法烟草薄片废水,单因素考察p H值、H2O2用量、催化剂用量、反应时间等因素对降解效果的影响,并对降解动力学和反应机理进行分析。结果表明:在初始p H 3.0,H2O2用量2.5 mg·L-1,催化剂用量1750 mg·L-1,反应时间180 min的条件下,废水CODCr去除率达到80.78%;动力学研究表明,该废水催化降解反应符合一级动力学模型,Fe2O3/膨润土光催化剂具有较高的稳定性和较好的可重复实用性。     

人造沸石催化臭氧处理对氯苯酚废水的研究

利用人造沸石催化臭氧降解对氯苯酚(4-CP)废水,考察不同条件下去除对氯苯酚的效果。结果表明:反应20min内人造沸石催化臭氧去除4-CP的效果明显高于单纯臭氧氧化;增加臭氧浓度和沸石投量均有利于4-CP的降解,但臭氧利用率降低;溶液p H值增加,4-CP降解率提高,在溶液呈酸性和中性时p H的提高对4-CP降解率影响不大;升高温度4-CP降解率增大;4-CP初始浓度越小,降解率越大。在上述实验条件下,沸石催化臭氧降解4-CP的反应符合假一级反应动力学,其相关系数R2=0.9918,表观反应速率常数kA=7.78×10-2 s-1。碳酸钠能抑制沸石催化臭氧降解对氯苯酚的效率,间接表明反应过程中产生了·OH。人造沸石具有较长的使用寿命。     

活性炭负载铈催化臭氧处理桉木制浆废水

通过浸渍法在活性炭(AC)上负载铈(Ce)制备了催化剂(Ce-AC),并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积分析仪(BET)对制备的催化剂进行表征,研究了该催化剂催化臭氧处理桉木制浆废水对CODCr和色度的去除效果。结果表明,Ce以CeO_2晶型的形式负载在AC上;Ce负载量为1.0%时,Ce-AC催化臭氧处理桉木制浆废水效果最好;当反应30 min时,废水的色度和CODCr去除率达到95%和55%,分别比单独臭氧氧化过程提高10个和18个百分点,比AC催化臭氧氧化过程提高5个和12个百分点;Ce-AC催化臭氧处理桉木制浆废水极大地提高了对废水CODCr的去除率。动力学分析表明,单独臭氧氧化及AC、Ce-AC催化臭氧处理制浆废水的过程中,CODCr降解的反应符合表观二级动力学方程,负载的Ce提高了反应的动力学速率常数。     

热改性凹凸棒土在桉木制浆废水深度处理的应用

采用热改性的凹凸棒土作为废水处理吸附剂,通过比表面积测定、热重分析、扫描电镜分析等,探讨了凹凸棒土的热改性机理;同时考察了煅烧温度、煅烧时间、废水初始p H值、凹凸棒土用量及反应时间对凹凸棒土处理桉木制浆废水作用效果的影响。结果表明,热改性凹凸棒土处理桉木制浆废水的最佳工艺条件为:凹凸棒土煅烧温度400℃,煅烧时间2 h,用量50 g/L,反应时间90min,无需调节桉木制浆废水的p H值。此时CODCr去除率可达到59%、色度去除率可达84%。     

Fe_2O_3/凹凸棒光催化-Fenton深度处理造纸废水

以改性凹凸棒为载体负载Fe2O3制得非均相Fenton催化剂,将其用于非均相UV/Fenton反应体系中对造纸废水进行降解研究。结果表明:造纸废水的UV254与CODCr具有良好的线性关系,在pH为3、过氧化氢用量28 mL·L-1(H2O21 mol·L-1)及催化剂用量1000 mg·L-1时,处理120 min后废水的CODCr达到国家排放标准;催化剂在反应过程中具有较低的铁溶出量和良好的重复使用性。