Banner

秸秆生物炭激发过硫酸氢钾氧化降解苯酚的研究

首页 > 新闻动态 > 内容

秸秆生物炭激发过硫酸氢钾氧化降解苯酚的研究

Date: 2021-05-06

  据悉,目前污水中苯酚的处理方法主要有化学法、物理化学法、生物法等,其中化学法中的化学氧化法是采用加入催化剂或者氧化剂来促使苯酚的降解,这种技术的优点是可在较短时间内将苯酚降解成CO2、H2O和其它小分子化合物,具有降解速率快、没二次污染等优点,作为氧化剂的过硫酸氢钾(PS),因其成本适中和高的氧化还原电位(2.01V)可产生活性的自由基(SO4·)来降解苯酚,但由于PS是一种温和的氧化剂,所以,它须被热、紫外光、过渡金属离子(Fe2+等)等激发法进行激发才能生成高活性的SO4(2.5~3.1V),在这些激发方法中,热激发法加热过程复杂;紫外光激发法需要大量外界能量;过渡金属离子(Fe2+等)激发法在常温常压下进行,操作简单,但引入的金属离子难于清理。

  近年来,人们采用活性炭代替金属离子作为催化剂来激发过硫酸氢钾 ,操作简单,效果显明,有研究考虑用廉价易得的秸秆生物炭代替活性炭,秸秆是农业生产的附产品,我国是为农业大国,每年约有几亿多吨的农作物秸秆产出,所以利用秸秆生物炭催化PS氧化降解苯酚是可再造资源效效利用的有益途径之一。

  该研究用热解法制备的S-BC进行激发PS氧化降解含酚的模拟废水实验,研究了S-BC/PS对苯酚的降解成果、PS浓度、S-BC浓度、初始pH值以及自由基清理剂对降解过程的影响,以增进其降解性能,达到以废治废的目的。

  该研究得出如下结论:

  1、以高粱秸秆热解制得的S-BC代替活性炭激发过硫酸氢钾 ,进行苯酚降解实验,其机理是S-BC表面的-OH官能团与PS反应生成活性的自由基降解了苯酚。

  2、在40℃,pH值11的条件下S-BC/PS体系对苯酚清理率达到99.7%。

  3、S-BC质量浓度越大、PS浓度越大,苯酚清理率越高,S-BC作为激发剂,重复使用4次后对苯酚的清理速率降低,其原因可能是苯酚降解的中间产物残留在生物炭表面对反应不利和S-BC层状结构上的孔发生明显堵塞,OH起激发过硫酸氢钾 降解的主要作用,SO4·起辅助作用。