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              江蘇銘盛環境

              對苯二甲酸廢水的臭氧氧化處理技術 禹城廢水處理公司

              文章出處:未知發表時間:2022-06-24 13:08:23

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                1、引言

               

                對苯二甲酸是生產聚酯纖維滌綸、塑料增塑劑、農藥和染料等化工產品的原料或中間體。在最近的幾十年,一些廢水中含苯二甲酸的工業開展迅猛,使對苯二甲酸的排放量也會有所提升。由于去離子水在對苯二甲酸生產過程中作為主要的生產溶劑,用量特別大,所以廢水的排放量也會很大。對苯二甲酸廢水成分復雜,含有大量醋酸、對苯二甲酸、苯甲酸、間苯二甲酸、對甲基苯甲酸、對羥基苯甲醛及醋酸甲酯等。其中,含有的鏈狀化合物醋酸、醋酸甲酯的可生化性比擬好,而含有的苯環化合物對苯二甲酸、對甲基苯甲酸等的可生化性比擬差。因而,有效地降解廢水中的對苯二甲酸,是當前工業廢水處理中亟待處理的一個問題。

               

                近來有一種新的、在室溫和氣壓為1.01×105Pa降落解的辦法,能夠處置一些用臭氧不容易直接氧化的物質。這種辦法就是催化臭氧氧化技術。催化劑在臭氧氧化過程中參加,不但能夠提升臭氧的應用率,而且還能夠提升有機物的礦化度。依據催化臭氧化技術所用催化劑品種的不同,普通分為兩類:一類是均相催化臭氧氧化,另一類是非均相催化臭氧氧化。均相催化臭氧氧化催化劑普通為過渡金屬離子,例如Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+、Cd2+Cu2+;非均相催化臭氧氧化普通是應用固態金屬、金屬氧化物或負載在載體上的金屬或金屬氧化物作為催化劑。

               

                本文采用鈷錳尖晶石協同臭氧催化氧化法降解含對苯二甲酸廢水,使水質達標平安排放。并對其催化劑的制備實施研討,調查各影響要素對對苯二甲酸去除效果的影響,結合工業上的經濟問題等選出最優條件。

               

                2、實驗辦法

               

                2.1 主要試劑和儀器

               

                主要試劑:硝酸錳溶液(50%)、硝酸鈷、對苯二甲酸、氫氧化鈉、碘化鉀、硫代硫酸鈉、氨水(28%),均為剖析純。

               

                主要儀器:馬弗爐、電恒溫鼓風枯燥箱、集熱式恒溫加熱磁力攪拌器、臭氧發作器、循環水式多用真空泵、紫外分光光度計、電子天平。

               

                2.2 催化劑的制備

               

                首先在小燒杯中精確稱取10mL0.2mol/LMn(NO3)2溶液,移取8mL質量分數為20%的氨水,經過滴加的方式參加硝酸錳;然后再將5mL0.2mol/LCo(NO3)2滴加到混合液中,磁力攪拌2h;最后在550條件下,在馬弗爐中煅燒6h。

               

                2.3 催化臭氧化實驗

               

                (1)模仿對苯二甲酸廢水的制備:用移液管移取5mLNaOH溶液于小燒杯中;在天平上稱取0.1g對苯二甲酸固體溶解在NaOH溶液中,倒入1000mL的容量瓶中定容。在做實驗之前,為確保實驗儀器的清潔,先用蒸餾水清洗反響器,然后取出300mL倒入反響容器中。

               

                (2)稱取制備好的鈷錳尖晶石于反響容器中,控制溫度為25。

               

                (3)翻開通風櫥保證通風,防止臭氧擴散。

               

                (4)翻開氧氣瓶的總閥,再翻開臭氧發作器一段時間,除去反響器里面的雜質。調理轉子流量計,使臭氧通量穩定下來,然后將閥門轉向左側的反響容器,使穩定后的臭氧通入加催化劑的對苯二甲酸中。

               

                (5)每隔5min的時間取1次樣。

               

                (6)用紫外分光光度計測出每組實驗的吸光度,進而可計算出處置后的廢水濃度,計算其去除率。

               

                (7)經過實驗肯定處置對苯二甲酸廢水的最優反響條件。

               

                3、結果與討論

               

                3.1 催化劑投加量對催化反響的影響

               

                控制反響的初始條件為模仿對苯二甲酸廢水的pH值為8.0,臭氧通入量為40mg/min,以催化劑的投加量分別為20、30、4050mg4組實驗。每1組實驗都是隔5min取樣1次,直到反響實施到25min。然后應用紫外分光光度計測出吸光度,調查對對苯二甲酸廢水的催化降解效果,實驗結果如圖1所示。

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                由圖1可知,催化劑投加量為40mg時,對苯二甲酸去除率最高。

               

                3.2 溶液的pH值對催化反響的影響

               

                控制反響的初始條件為鈷錳尖晶石催化劑的投加量為20mg,臭氧通入量為40mg/min,以模仿對苯二甲酸廢水的pH值為7、8、9104組實驗,每1組實驗都是每隔5min1次樣,直到反響實施到25min。然后應用紫外分光光度計測出吸光度,調查對對苯二甲酸廢水的催化降解效果,實驗結果如圖2所示。

               

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                由圖2可知,當模仿廢水pH值為9時,對苯二甲酸去除率最高。

               

                3.3 不同濃度臭氧通量對催化反響的影響

               

                控制反響的初始條件為鈷錳尖晶石催化劑的投加量為20mg,模仿對苯二甲酸的pH值為10,以臭氧通量為50、60、7080mg/min4組實驗,每1組實驗都是每隔5min1次樣,直至反響實施到25min。然后應用紫外分光光度計測出吸光度,調查對對苯二甲酸廢水的催化降解效果,實驗結果如圖3所示。

               

              4

                由圖3可知,當反響體系中臭氧通量為70mg/min時,對二苯甲酸的去除率最大。

               

                3.4 催化劑循環運用性實驗

               

                在依照辦法步驟制備鈷錳尖晶石催化劑并經過實驗之后,經過循環水式多用真空泵將其實施抽濾回收。對回收之后的催化劑實施反復應用實驗,調查其循環運用性,結果如圖4所示。

               

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                由圖4可知,鈷錳尖晶石催化劑的循環運用性好,運用次數對其催化效果的影響并不大。

               

                4、結語

               

                主要研討了鈷錳尖晶石催化劑在催化臭氧化對苯二甲酸廢水中的應用及性能。同時對催化劑的最佳反響條件實施了挑選,優化了催化劑的催化性能。同時對對苯二甲酸降解過程實施了動力學剖析。

               

                (1)催化劑的制備條件為:8mL質量分數為20%的氨水滴加到10mL0.2mol/LMn(NO3)2中,不時攪拌溶液;5mL0.2mol/LCo(NO3)2滴加到混合液中,磁力攪拌2h;在馬弗爐中550下煅燒6h,制得鈷錳尖晶石。

               

                (2)催化臭氧化實驗。影響實驗催化效能的要素思索了模仿對苯二酸廢水的pH值、催化劑的投加量及臭氧通量。經過鈷錳尖晶石催化劑的實驗,并經計算,得到影響實驗催化效能的要素的強弱為鈷錳尖晶石的投加量、模仿對苯二甲酸的pH值臭氧通量。對最優的條件組合實施了實驗并得出當催化劑的投加量為40mg,模仿對苯二甲酸廢水的pH值為9,臭氧通量為70mg/min時,催化劑的催化效能到達最優,對苯二甲酸廢水的去除率高達98%以上,而且具有較佳經濟性。催化劑反復實驗標明,回收后的催化劑,再次實施運用時,催化效果仍較顯著,鈷錳尖晶石催化劑的反復運用性良好。

               


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