活性炭活化過(guò)一硫酸鹽及其在處理染料廢水中的應(yīng)用研究.pdf

1、染料廢水具有 COD高,色澤深等特點(diǎn),一直是廢水處理中的難題?？刹捎没钚蕴课郊夹g(shù)處理染料廢水,但是這種物理處理方法不能將染料徹底降解,且吸附飽和的活性炭需再生才能再次使用。采用活性炭活化過(guò)氧化物(H2O2和過(guò)硫酸鹽)產(chǎn)生·OH和SO4·-,在降解污染物的同時(shí)原位再生活性炭。過(guò)一硫酸鹽(PMS)與過(guò)硫酸鹽相似,作為一種過(guò)氧化物,可被金屬Co、強(qiáng)堿活化,但是利用廉價(jià)活性炭作為活化劑活化PMS尚未見(jiàn)報(bào)道。基于此,本論文主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行

2、研究:
　　1)考察三種不同類(lèi)型的顆粒活性炭(GAC)活化 PMS的能力,發(fā)現(xiàn)椰殼活性炭對(duì)PMS的活化能力最強(qiáng)。以染料橙黃G(OG)為研究對(duì)象,發(fā)現(xiàn)2 h后,GAC/PMS體系對(duì)20 ppm的橙黃G的褪色率可以達(dá)到90％以上。同時(shí)還考察了廢水中常見(jiàn)的陰離子對(duì)該體系中染料褪色的影響,發(fā)現(xiàn) Cl-和CO32-的存在對(duì) OG的降解有一定的促進(jìn)作用,NO3-和HPO42-則影響不大,SO42-的存在對(duì)OG的降解有一定的抑制作用。
　

3、　2)考察活性炭粒徑及表面官能團(tuán)對(duì)活化 PMS能力的影響。椰殼活性炭經(jīng)研磨過(guò)篩后,粒徑從2 mm降至0.355 mm,對(duì)應(yīng)的吸附和活化能力均大為增強(qiáng)。對(duì)活性炭表面進(jìn)行改性,發(fā)現(xiàn)經(jīng)硝酸氧化處理后的活性炭(AC1)的吸附和降解效果變差,而經(jīng)氮?dú)膺€原處理后的活性炭(AC2)的吸附和降解效果增強(qiáng)。BET測(cè)定結(jié)果表明改性后兩種活性炭的表面物理性質(zhì)差別不大,說(shuō)明 AC2降解效果變好并非吸附增大引起;Bohem滴定、FT-IR等結(jié)果表明AC1表面的酸

4、性官能團(tuán)顯著增加,而AC2表面的酸性官能團(tuán)減少,說(shuō)明活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)對(duì)其催化活性產(chǎn)生了很大的影響。
　　3)對(duì)活性炭活化 PMS的機(jī)理進(jìn)行了探討。體系中活性物種的鑒定實(shí)驗(yàn)表明, SO4·-起主要作用,自由基需要PMS得電子產(chǎn)生,故采用硫代硫酸鈉反滴定法測(cè)定不同活性炭表面的電子變化,發(fā)現(xiàn)活性炭表面的電子與反應(yīng)速率呈正相關(guān)性。改性前后的活性炭表面的酸性官能團(tuán)不同,其存在會(huì)改變活性炭表面的電子狀態(tài),從而影響電子傳遞,因此在AC/PM