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解说一下过硫酸氢钾复合盐处理含酚废水的研究

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解说一下过硫酸氢钾复合盐处理含酚废水的研究

Date: 2020-12-03

  据悉,当前, 市场内外用于含酚废水的处理技术有萃取法、吸附法、氧化法、臭氧氧化法、光氧化氧化法、生物法等。其中, 氧化技术(AOPs)利用硫酸根自主基(·SO;)和羟基自主基(·OH)能快速、降解含酚有机废水, 终端使其矿化为CO, 和H, O。但由于H, O, 的腐蚀和O, 的不稳定性, 在一些方面上限制了·OH的应用。

  过硫酸氢钾复合盐(PS, 活性成分为S, O3-)的便利性和稳定性, 使得基于·SO;的AOPs越来越受到重视, 但过硫酸钠在自然条件下对苯酚的降解速率较低, 需要采用热氧化、UV氧化、碱氧化、活性炭氧化和过渡金属离子氧化等产生·SO。其中过渡金属格外是铁氧化可以在常温常压下快速进行, 不需要光照和加热等条件辅助, 是当前研究和应用越为广泛的氧化方法。

  有学者采用过渡金属(Fe、 Ni, O, )氧化过硫酸盐降解双酚A, 其中Fe/PS系统中双酚A清理率为87.71%。有学者采用过硫酸盐对偶氮染料橙色G(OG)进行氧化的研究时发现, Fe(Ⅲ)氧化过硫酸盐可以在一段时间内整体清理OG。均相氧化氧化技术反应速率较快, 清理效率高, 但催化剂不能分离且易造成二次污染, 因此非均相氧化氧化技术越来越受到人们的重视。目前报道的氧化过硫酸盐的非均相铁催化剂有零价铁、四氧化三铁、硫化亚铁等。

  因此, 有研究人员采用低温等离子体技术改性海绵铁作为催化剂, 氧化过硫酸氢钾复合盐降解苯酚, 表征改性前后海绵铁的表面性质, 对低温等离子体改性海绵铁氧化PS降解苯酚的反应影响条件及机理进行探究, 以期为过硫酸盐催化剂的制备及其实际应用提供指导。

  (1)低温等离子体改性可增加海绵铁的比表面积、孔容和孔径, 形成新的活性物质, 提高催化剂的吸附及氧化性能。

  (2)在PSI/PS降解体系中, 通过单因素比较试验得越佳反应条件为∶PSI的投加量为0.4g/L, PSI/PS摩尔比为1∶15, 溶液pH为2, 苯酚的起始浓度为250mg/L, 苯酚清理率可达95%。

  (3)反应动力学试验表明等离子体改性的海绵铁氧化反应速率显明高于未改性海绵铁, 二者都符合二级反应的动力学。自主基鉴定试验说明海绵铁是通过氧化过硫酸氢钾复合盐产生·SO;和·OH的共同作用降解苯酚。反应中, Fe是作为Fe源存在, Fe~是 FeS, 035-体系中终端催化剂。