Fe_AC催化湿式过氧化氢氧化处理焦化废水_艾先立

第5卷第8期环境工程学报Vol．5，No．82011年8月ChineseJournalofEnvironmentalEngineeringAug．2011Fe/AC催化湿式过氧化氢氧化处理焦化废水艾先立赵彬侠*张小里罗晋朝(西北大学化工学院，西安710069)摘要采用浸渍法制备了负载型Fe/AC催化剂，通过比表面积、热重等方法对其进行了表征，并以焦化废水中的主要污染物苯酚、喹啉、氨氮为研究对象进行催化湿式过氧化氢氧化处理(CWPO)，考察了Fe/AC催化剂的制备条件和CW-PO处理工艺条件对Fe/AC催化剂的稳定性和催化活性的影响。结果表明:催化剂活性组分的负载量、焙烧温度、初始pH值、氧化剂(H2O2)用量对催化剂的催化活性和稳定性有较大影响。铁负载量2%，300℃下焙烧4h制备的Fe/AC催化剂，在进水pH=5，30%H2O2加入量为1.8mL时废水COD去除率可达96.5%，且活性组分离子溶出量小。关键词焦化废水CWPOFe/AC中图分类号X703文献标识码A文章编号1673-9108(2011)08-1815-05Fe/ACcatalystforcatalyticwetperoxideoxidationofcokingwastewaterAiXianliZhaoBinxiaZhangXiaoliLuoJinchao(CollegeofChemicalEngineering，NorthwestUniversity，Xi’an710069，China)AbstractActivatedcarbon-supportedFecatalysts(Fe/AC)werepreparedbyincipientimpregnationforCWPO，andthecatalystswerecharacteredbysurfaceareaandTG．Phenol，quinoline，NH3-N，whichwerethemaincontaminantsincokingwaster，weretreatedbyCWPO．ThepreparationofFe/ACcatalystandtheprocessofCWPOhasbeeninvestgated．TheresultsshowthattheloadingofFe，thecalcinationtemperature，theinitialpHandtheamountoftheoxidant(H2O2)greatlyinfluencedthecatalyst’sstabilityandthecatalyticactivity．WhentheloadingFeis2%，thecalcinationtemperatureis300℃for4h，H2O2doseis1.8mL，theCODre-movalcanreach96.8%．TheFe/ACasthecatalystforCWPOshowedhighstabilityinionleaching．Keywordscokingwastewater;CWPO;Fe/AC收稿日期:2010－06－17;修订日期:2010－10－25作者简介:艾先立(1986～)，男，硕士研究生，主要从事催化湿式氧化技术处理废水的研究。E-mail:aixianlixin@yahoo．com．cn*通讯联系人，E-mail:zxlbx@china．com焦化废水是在原煤高温干馏、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水。焦化废水中污染物种类繁多，成分复杂，有机物主要是酚类、喹啉类、萘、蒽等多环和杂环芳烃等，无机物则主要是氨氮类化合物［1］。无论是焦化废水中的有机物还是无机物大都是生物难降解物质。采用传统的生物法处理难以满足环境需求。催化湿式氧化法是处理高浓度有机废水的一种新途径，受到了越来越多学者的重视。它是在一定温度、压力和催化剂作用下，以空气或纯氧为氧化剂将废水中的有机物氧化成CO2、N2和H2O等无害物质，达到净化的目的［2］。由于催化湿式氧化是一个涉及固、液、气三相的反应，是在高温(150～350℃)和高压(0．5～20MPa)下进行的，因此，对反应器材提出了耐高温、高压的苛刻的要求［2］。为了使得反应条件尽量温和，在反应过程中添加H2O2作为氧化剂来增强处理效果，即催化湿式过氧化氢氧化技术(catalyticwetperoxideoxidation，CWPO)。目前，CWPO催化剂主要有贵金属系列催化剂、稀土系列催化剂和Cu系催化剂。由于贵金属催化剂成本过高，不适宜在工业中大规模使用;在催化湿式氧化中，铜系列催化剂由于其高活性和廉价性是被研究的最多的，但是Cu系催化剂Cu2+的溶出现象比较严重不利于催化剂的回收并且会对环境造成二次污染［3］;稀土系列催化剂在催化湿式