吸附_催化臭氧氧化去除造纸废水中特征污染物的研究

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1、第36卷第4期水处理技术Vol.36No.42010年4月TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTApr.,201089吸附－催化臭氧氧化去除造纸废水中特征污染物的研究颜高锋，杨哲，陈力行，史惠祥（浙江大学环境工程系，浙江杭州310027）摘要：研究了活性炭吸附-催化臭氧氧化去除造纸废水特征污染物，探讨了臭氧进气流量、活性炭投加量、pH等因素对吸附-催化臭氧氧化特征污染物的影响，并在最优化条件下，研究了渗氮活性炭对于吸附-催化臭氧技术的强化作用。结果表明，邻苯二甲酸二异丁酯被筛选为造纸废水的特征污染物；吸附-催

2、化氧化联合工艺对DIBP的去除率随着O3进气流量、GAC投加量、pH的增大而提高，比单独活性炭吸附、臭氧氧化高出9%和20%；以质量分数为8%的氨水浸泡所制的渗氮活性炭效能最好，吸附性能比原炭提高了10%，吸附-催化性能提高了13%。关键词：邻苯二甲酸二异丁酯；吸附-催化；臭氧氧化；活性炭；渗氮中图分类号：X793文献标识码：A文章编号：1000-3770(2010)04-0089-004造纸行业污染物排放量大，经过厌氧、好氧处理污染物，分析比较了不同工艺参数下活性炭吸附-后，二沉池出水中难降解物质种类较多[1-3]，CO

3、D仍催化氧化技术对其降解效果的影响，并考察了不同无法满足新颁布的制浆造纸工业水污染物排放标准氨水浓度下制备的渗氮活性炭在吸附-催化氧化技（GB3544－2008），研究和开发新型高效的处理技术中对特征污染物的去除效果。术意义重大。1材料与方法臭氧有较高的氧化还原电位，反应条件温和，不产生二次污染，在水处理中有广泛的应用[4-5]。但单纯1.1材料的臭氧氧化也有着明显的缺点，如反应有很强的选邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）；自配模拟废水，质量浓度为10mg·L-1，于试验前一天配置，经磁力择性，运行及操作成本高。而近几年发展起

4、来的活性搅拌器搅拌24h，转速为2000r·min-1。炭吸附-催化臭氧氧化技术，因活性炭具有吸附性能强，有利于催化臭氧氧化的优点，有良好的应用前颗粒活性炭（Granularactivatedcarbon，GAC）。景[6-7]。活性炭物化性质对吸附-催化臭氧氧化的处活性炭在使用前首先用大量的去离子水清洗，然后理效果有较大的影响，应用各种手段对其进行改性在沸水中煮约2h后再用大量的去离子水洗至中和优化是近年来的研究热点。渗氮作为活性炭的一性。洗净的活性炭于105℃烘干后过筛，筛选出630种改性手段，通过改变活性炭的孔结构及

5、表面的物μm的活性炭，保存在干燥皿内备用。1.2渗氮活性炭的制备[12-13]理化学性质来影响活性炭的吸附及催化性能，在脱硫脱硝等气相应用已有颇多的研究[8-9]。如李开喜[10]配置质量分数5%的稀硫酸，称取一定质量的等研究表明，在活性炭材料表面引入含氮官能团，可GAC放入稀硫酸溶液中浸泡，浸泡时间为40个小进一步改善其脱硫活性。万先凯[11]等也证实活性炭时；将浸泡之后的GAC放入烘箱加热。先在60℃渗氮处理后还原NO的活性增强，而渗氮活性炭在下干燥4h，再在90℃下干燥4h，最后在110℃下臭氧体系中的联合应用研究方

6、面却鲜有报道。干燥6h；配置质量分数为8%、13%、18%的氨水溶试验筛选出造纸废水二沉池出水中的主要特征液，将所得GAC放入氨水溶液中浸泡40h；之后放收稿日期：2009-12-29基金项目：浙江省重大科技专项（2007C13033、2008C01014）作者简介：颜高峰（1985－），男，硕士研究生，研究方向为水处理高级氧化技术；联系电话：13758147055；E-mail：yhlpxc@163.com联系作者：史惠祥，博士生导师，教授；E-mail：shhx188@163.com90水处理技术第36卷第4期入烘箱加

7、热。先在60℃下干燥4h，再在90℃下干为造纸废水主要的特征污染物。燥4h，最后在110℃下干燥6h，把原炭标记为2.2工艺参数的影响C-0，制得样品分别标记为C-1、C-2、C-3。2.2.1O3进气流量的影响1.3反应装置维持活性炭投加量为150mg·L-1，调节反应pH为试验装置见图1。反应器为自制柱状玻璃反应6.0，反应温度为25℃，O3进气流量对DIBP的影响如器。反应器内径5cm，净高度45cm，净容积0.8L。图2所示。由图2可知，臭氧进气流量越大，DIBP降解反应器底部设一个微米级多孔砂芯板（平均孔径速度越

8、快。当臭氧投加量为零时，也就是单独活性炭吸15～40μm），用来分散进入反应器的气体。反应器附时，DIBP去除效率较低，反应25min后，DIBP质量浸在精度为±0.5℃的恒温水浴槽中。臭氧发生器为浓度从10.0mg·L-1仅降到6.95mg·L-1，去除率为CHY-6型，最大臭氧产率为6g·h-1，气