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活性炭催化剂处理工业纺织废水

阅读:176 时间:2021-01-17 10:21

  染料是纺织工业中最大的污染物质,作为诸多不同的种类的复杂的高含量(主要是基于氮的化合物),本身不能指定为微污染物质。可是,它们分解的副产品,苯胺衍生物和萘酸,很可能会在环境中累积,这使它们成为可能的微污染物质。解决这类废水的方法是采用催化氧化,首先采用活性炭开展吸附过滤,把纺织废水中的染料和微污染吸附到缝隙中。随后再开展催化氧化来分解活性炭吸附的有机物。

  因为纺织废水许多 产物较为难处理,因此我们研究检测了3种类型的异质催化剂的催化活性来加强颜色和难处理化合物除去中的臭氧化作用。检查了3种类型的多组分催化剂对实际工业纺织品废水的催化能力。通过活性氧氧化检测的催化剂为氧化钛(TiO2),活性炭,负荷在活性炭上的铂。研究了除色和无色耐火副产品的除去作用。对两种类型的源自工业染色的废水开展了检查,一种是原废水,另一种是通过电凝预备处理后的废水。

  纺织废水处理方法

  来源于纺织厂的纺织废水被储存在均衡罐中,并转换到工业规模的电凝处理厂。在实验室中开展了催化活性氧氧化,随后开展了吸附阶段。单次吸附:在催化活性氧氧化之前,对于所有的催化剂,吸附实验均开展了30分钟。将活性炭催化剂直接添加到废水中。吸附在与臭氧化处理一样的反应器中开展,但没有活性氧入口以维持均匀的实验条件。所有的实验条件与臭氧化处理期内一样。温度保持稳定并且等于23±1℃。活性炭催化臭氧化:采用与吸附和臭氧化一样的反应器开展催化臭氧化。所有的实验条件与臭氧化处理期内一样。对于所有的催化剂,每次催化剂浓度为0.5g/L。反应后,开展催化剂的过滤(0.45μm过滤器)。

  直接从工业废水中脱色

  必须了解的是,纺织废水(染色废水)是在纺织加工中出现的污染很严重的废水之一。对来源于棉花反应性染色的废水开展了检查。这意味着可以预期该废水的盐度和碱度极高。另外,在纤维素纺织品的工业加工中广泛采用的固着染色法中,必须采用表面活性剂(分散剂,防污剂)。废水基质的组成对于活性炭催化臭氧化中的催化作用至关重要。在描述原始废水的上一节中可以观察到缺乏催化活性。电凝预备处理不会导致可见碱度降低,NaCl含量也不会显着变化。然而,电凝有助于表面活性剂的有效凝结。铁2+从钢阳极材料中电化学洗脱出的离子可能已经接管了表面活性剂分子,并通过絮凝物的形成和沉淀有效地去除了它们。因此,在将表面活性剂浓度降低至临界胶束浓度值以下之后,它失去了胶束形成能力并且不能覆盖活性炭催化剂的表面。

  活性炭催化作用的基础

  研究了3种类型的催化剂(金属氧化物,载体上的金属和活性炭)和两种类型的废水(原料和预备处理废水)开展催化臭氧化。通常,在停用催化作用时应考虑两个主要问题:

  (1)确定工艺条件的废水基质。

  (2)催化剂类型,即污染物质(有机物)或活性氧与催化剂之间相互作用的类型。

  活性炭载铂催化剂的催化活性主要由高反应性铂分子决定。金属在载体上的催化作用被称为通过从还原形式的金属开展电子转移而从活性氧中产生羟基自由基。随后,被氧化的金属可以暂时吸附有机物。接下来,有机物可能会被活性氧或羟基自由基氧化,随后副产品以还原形式在金属中解吸,等待下一个循环。在我们的实验条件下,高活性的铂粒子很可能立即阻止氯离子和它们的活性显着下降,催化活性可能是活性炭载体吸附的结果。

  对于除色和无色化合物(副产品)也可以观察到活性炭的高吸附效率。可以注意到,臭氧化期内的活性炭载体被称为产生累加结果。然而,在大多数情况下,这些结果被称为非复杂对象,例如苯酚或有机酸。在我们研究复杂废水基质的情况下,涉及表面和本体反应的双重交流作用。表面作用因为活性炭的丰富缝隙,因此,活性氧可以与活性炭缝隙充分接触并与有机物发生反应。静电π-π相互作用对于染料分子的吸附过程也可能很重要。因此,通过使有机物保持在活性表面附近,静电作用对于活性炭催化活性可能很重要。

  实验得出的主要结论是,废水基质的不利条件会严重限制催化作用。当考虑到原始废水时,可以观察到催化剂表面的阻塞。当纺织废水通过电凝预备处理降低表面活性剂含量时,可以观察到活性炭的催化活性,包括脱色,无色有机物除去,更高的矿化度和更低的毒性。可是,根据催化剂类型,可以观察到各种催化作用。TiO2的催化活性比低。在活性炭载钯催化剂的情况下,金属钯有可能被Cl离子阻塞,并且观察到的催化作用是由活性炭载体引起的。对于活性炭显示出很好的催化活性。该活性与脱色有关,这意味着与单次臭氧化相比,高含量的RB5染料分子可以更有效地分解。可是,低含量无色副产品也可以更有效地除去。

  以上就是锦宝星小编为您分享的活性炭催化剂处理工业纺织废水。如有谬误,欢迎指正。



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