摘 要 以活性氧化鋁小球為載體,Mn/Ce雙金屬為活性組分,通過共沉淀法制備得到活性氧化鋁基催化劑,并對催化劑微觀形貌進行表征.對比了不同負載量、不同金屬配比、不同焙燒溫度、不同焙燒時間下催化劑的活性.當催化劑負載為４％(Mn)∶１％(Ce),焙燒溫度為４００℃,焙燒時間為３h時,催化劑對煤化工廢水臭氧催化氧化效果很好.
關鍵詞 活性氧化鋁小球,Mn/Ce,共沉淀,臭氧催化氧化,煤化工廢水
MaJunxiang１ LuoCongguang２ FuPengbing１ LiJun１ MengQiyu２ ZhuJiqin２
煤化工企業(yè)用水量大,同時也會產(chǎn)生大量的廢水[１].廢水中含有大量的多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物、氨氮、氰化物、硫化物等難降解的有毒有害物質(zhì)[２].煤化工廢水的化學需氧量COD 一般在２０００~４０００mg/L之間,且可生化性差[３].同時廢水中還含有大量的具有顯色基團的有機物及不溶固體顆粒,使得廢水的色度和濁度都很高[４].煤化工廢水主要來源于焦化、氣化和液化等煤化工工藝[５].其中,煤焦化廢水是在煉焦過程中煤氣初冷、煤干餾、煤氣冷卻過程中產(chǎn)生的廢水;煤氣化廢水是在生產(chǎn)煤氣過程中對煤氣洗滌、冷卻、分餾所產(chǎn)生的廢水;煤液化廢水是在以煤液化制柴油和煤油的過程中所產(chǎn)生的廢水.
臭氧催化氧化技術具有可脫色、除味、降解有機污染物的優(yōu)點[６],是近些年來非常熱門的一項技術[７],臭氧催化氧化技術的核心在于催化劑的制備.常用于臭氧催化氧化反應的活性金屬組分包括Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ )、Fe(Ⅱ )、Co(Ⅱ )、Cu(Ⅱ )、Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)[８].其中Mn金屬氧化物已被多次證明是高效的臭氧催化活性組分[９],Ce金屬氧化物也是很好的催化活性組分[１０].本研究以Mn和Ce為活性組分負載于氧化鋁小球上制備雙金屬催化劑,通過臭氧催化氧化達到凈化煤化工廢水的目的.
主要試劑與儀器
臭氧發(fā)生器(北京同林科技有限公司)、臭氧濃度儀(北京同林科技有限公司)、硝酸錳、硝酸鈰、氫氧化鉀、濃硫酸、重鉻酸鉀、硫酸銀、硫酸亞鐵銨、硫酸亞鐵、菲繞啉均為分析純;活性氧化鋁小球(直徑３~５mm)、實驗用水為山東鄆城某煤化工企業(yè)廢水、高純度氧氣(９９％)、玻璃轉(zhuǎn)子流量計、有機玻璃柱、COD消解儀;電熱鼓風干燥箱;箱式電阻爐
結論
采用共沉淀方法制備了以活性氧化鋁小球為載體的金屬氧化物催化劑,對煤間接液化廢水的臭氧催化氧化性能進行了考察.確定了活性組分的組成為４％ Mn＋１％ Ce,焙燒溫度為４００℃,焙燒時間為３h,在此條件下制得的催化劑對煤化工廢水處理效果很好.
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