粉煤灰_H_2O_2催化氧化水中对氨基苯酚的试验研究_罗道成

第6卷第12期环境污染治理技术与设备Vo.l6,No.122005年12月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlDec.2005粉煤灰-H2O2催化氧化水中对氨基苯酚的试验研究罗道成刘俊峰(湖南科技大学化学化工学院,湘潭411201)摘要研究了利用电厂粉煤灰作为非均相催化剂,催化H2O2氧化对氨基苯酚(PAP),讨论了各种因素对PAP去除率的影响。结果表明,在30℃,pH=1.5,H2O2和PAP的起始浓度分别为0.50mol/L和0.10mol/L,反应时间为100min,粉煤灰用量为6.0%,搅拌速度为1000r/min的条件下,粉煤灰具有良好的催化活性,能有效地催化H2O2氧化PAP,PAP的去除率可达81%左右。该法可用于预处理含PAP的工业废水。关键词粉煤灰非均相催化氧化过氧化氢对氨基苯酚中图分类号X703文献标识码A文章编号1008-9241(2005)12-0061-04Expermientalstudyofflyash-H2O2catalyticoxidationofp-aminophenolinwaterLuoDaochengLiuJunfeng(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,HunanUniversityofScienceandTechnology,Xiangtan411201)AbstractFlyashfrompowerplantswasusedasheterogeneouscatalystintheprocessofoxidationofp-a-minophenol(PAP)byH2O2.TheeffectsofvariousparametersontheremovalrateofPAPwereinvestigated.Theresultsshowedthatflyashhasasatisfactorycatalyticactivation,forefficientlycatalyzingH2O2fortheoxida-tionofPAP.ThehighestPAPremovalrateof81%wasachievedundertheconditions:temperature30℃,pH1.5,0.50mol/LH2O2,0.10mol/LPAP,100minreactiontime,6.0%flyashdosage,and1000r/minagita-tingspeed.ThemethodcouldbeusedtopretreattheindustrialwastewatercontainingPAP.Keywordsflyash;heterogeneouscatalyticoxidation;hydrogenperoxide;p-aminophenol收稿日期:2004-05-11;修订日期:2004-06-20作者简介:罗道成(1967～),男,副教授,主要从事化工、环境等方面的研究与教学工作,发表论文40多篇。E-mail:luodaocheng21@yahoo.com.cn化工、医药、染料、农药等行业每年排放大量毒性大、可生化性差、难降解的废水,对氨基苯酚废水是其中之一,对于这类废水,采用传统工艺处理效果差。因此,如何处理该类废水使其达标排放,对于环境保护具有十分重要的意义。粉煤灰是电厂排放的固体废弃物,我国平均每年增加约600万t,它的主要化学成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO和CaO等,矿物相组成为玻璃体、石英、莫来石、赤铁矿、磁铁矿和金红石等。目前,粉煤灰主要用于筑路、制砖、水泥和混凝土掺料、选取漂珠以及改良土壤等[1]。化工利用主要是从粉煤灰中提取精炭[2]、铁精矿、三氧化二铝、制备混凝剂[3]、制备活性炭[4],利用粉煤灰具有比表面积大、孔隙多、吸附性能好等特点,处理各种工业污水[5,6],以及利用其作为橡胶、塑料工业的填料[7]。但人们很少注意到它的催化特性[8]。本文研究发现,在对氨基苯酚水溶液中,粉煤灰对H2O2氧化对氨基苯酚具有显著的催化能力,获得了较好的实验结果。该法可用于预处理化工、医药、染料和农药等行业中难降解的对氨基苯酚废水。1材料与方法1.1粉煤灰化学组成实验用粉煤灰取自湖南省湘潭电厂粉煤灰(XFA)、株洲电厂粉煤灰(ZFA)和冷水江金竹山电厂粉煤灰(JFA)。其主要化学成分和粒度分布如表1、表2所示。1.2试剂与仪器(1)试剂。对氨基苯酚(PAP)分析纯;H2O2,30%,分析纯;HCl,2.0mol/L;其他所用试剂均为分析纯;水为二次蒸馏水。(2)仪器。722型分光光度计;CS-501SP型超级数显恒温器;pHS-3C型酸度