復(fù)合顆粒催化劑的制備及在印染廢水氧化脫色中的應(yīng)用.pdf

1、選擇粉末活性炭，粉末氧化鋁和凹凸棒為載體原料，硝酸銅為催化劑，通過浸漬焙燒的方法制備復(fù)合顆粒催化劑。借助紅外光譜分析和掃描電鏡分析方法對復(fù)合顆粒催化劑進行表征，同時，將復(fù)合顆粒催化劑與不同氧化劑聯(lián)合使用，對酸性大紅模擬印染廢水進行處理，探討復(fù)合顆粒在不同催化氧化體系下對酸性大紅的降解機理。在此研究的基礎(chǔ)上，對實際印染廢水進行處理，考察了pH、催化劑投加量、氧化劑投加量等因素對印染廢水中色度和COD去除效果的影響。另外，還研究了復(fù)合顆粒催

2、化劑的再生性能和重復(fù)利用性能。
　　通過對本課題的研究，得到以下結(jié)論：
　　1.通過正交實驗確定復(fù)合顆粒原料的配比（質(zhì)量比）為：粉末凹凸棒：粉末活性炭：粉末氧化鋁=10:2:1。由單因素實驗確定制備復(fù)合顆粒催化劑的的最佳條件為：活性組分濃度為0.8 mol/L，焙燒溫度為600℃，焙燒時間為2.5 h。
　　2.以偶氮染料酸性大紅為模擬印染廢水，在不同的催化-氧化體系下，分別得到不同的降解過程：在催化-過氧化氫體系中，

3、過氧化氫在復(fù)合顆粒催化劑的作用下，生成了強氧化劑羥基自由基，酸性大紅的-N=N-鍵經(jīng)過羥基自由基氧化后先斷裂。然后-C-C-、-C=C-以及苯環(huán)逐漸斷裂，生成新的小分子有機物。在催化-臭氧體系降解過程中，復(fù)合顆粒催化臭氧產(chǎn)生·OH，先攻擊-N=N-鍵，又在臭氧協(xié)同氧化作用下，將-C-C-和-C-N-鍵以及苯環(huán)逐漸氧化為小分子有機物，其中氮元素主要轉(zhuǎn)化成氮氣。
　　3.在催化-過氧化氫體系中，當反應(yīng)溫度為60℃，pH=4，氧化劑投加

4、量為80 mL/L，催化劑投加量為40 g/L，反應(yīng)時間60分鐘，實際印染廢水的色度和COD去除率分別可達95％和82%。復(fù)合顆粒催化劑在使用10次后，COD的去除率降低到64%，但對色度仍然具有較高的去除效果。在催化-臭氧體系中，當pH=9，催化劑投加量為20 g/L，臭氧濃度為55 mg/L，反應(yīng)時間為50分鐘，實際印染廢水的色度和COD去除率分別達到95%和60%。復(fù)合顆粒催化劑在使用10次后，色度及COD去除率分別為93%和59