二氧化氯催化氧化处理活性艳红染料废水催化剂的制备与应用_王承涛

环境保护与催化收稿日期:2005-12-14基金项目:江苏省环境工程重点实验室开放基金资助课题(KF22003202)作者简介:王承涛,女,山东省龙口市人,研究方向为二氧化氯催化氧化处理难降解废水。二氧化氯催化氧化处理活性艳红染料废水催化剂的制备与应用王承涛,贺启环,贺鹏(南京理工大学化工学院,江苏南京210094)摘要:研究了二氧化氯催化氧化用催化剂的制备条件与催化剂性能。实验结果表明,在工业催化剂载体上负载Cu2+活性组分的催化剂制备优化条件为:w(Cu2+)=6%,焙烧温度500℃,焙烧时间4h。用此催化剂进行二氧化氯催化氧化处理COD为2700mg·L-1的活性艳红染料配制废水时,COD去除率达75%;催化剂寿命与再生实验表明,该方法在技术与经济上都具有较强实用性。关键词:催化剂;二氧化氯;催化氧化;活性艳红染料;印染废水中图分类号:TQ426.94;X704文献标识码:A文章编号:1008-1143(2006)06-0038-04PreparationandapplicationofcatalystsfortreatmentofwastewatercontainingreactivebrilliantredX-3BviacatalyticoxidationbychlorinedioxideWANGCheng-tao,HEQi-huan,HEPeng(SchoolofChemistryEngineering,NanjingUniversityofScience&Technology,Nanjing210094,Jiangsu,China)Abstract:Thepreparationandpropertiesofthecatalystsforchlorinedioxide(ClO2)catalyticoxidationwerestudied.OptimumpreparationconditionforsupportingofCu2+activecomponentwasasfollows:concentrationoftheimpregnatingsolution=6%(w/w),calcinationat500℃for4h.CODremovalefficiencyofover75%wasattainedoverthecatalystfortreatmentofwastewaterwithCODof2700mg·L-1.ThecatalystservicelifeandcatalystregenerationtestsshowedthatClO2catalyticoxidationwasapracticalandefficientroutefortreatmentofwastewaterfromdyestufffactory.Keywords:catalyst;chlorinedioxide(ClO2);catalyticoxidation;reactivebrilliantred;wastewaterCLCnumber:TQ426.94;X704Documentcode:AArticleID:1008-1143(2006)06-0038-04二氧化氯催化氧化是一种新型高效的催化氧化技术,已有采用此方法取得了较好效果的报道[1-2],但其关键技术———催化剂的制备鲜见报道。本文重点介绍二氧化氯催化氧化用催化剂制备条件及其在活性艳红染料配制废水处理中的应用。1实验部分1.1催化剂的制备以Al2O3为载体,Cu2+或Ni2+为活性组分,采用浸渍法制备。制备过程包括干燥、浸渍和焙烧。1.2实验方法和催化剂活性评价方法催化氧化反应在固定床反应塔中进行,催化剂填装体积约200cm3(约100g),运行方式采用序批循环式,每次处理100mL活性艳红染料配制废水。其色度为20万倍,COD值为2700mg·L-1,是一种难降解废水,其结构如下:2006年6月第14卷第6期工业催化INDUSTRIALCATALYSISJune2006Vol.14No.6采用COD去除率作为评价氧化处理效果的主要指标,计算公式如下:COD去除率=COD进水×V水样—COD出水×(V水样+VClO2)COD进水×V水样×100%1.3催化剂再生实验采用热再生法,热再生实验操作流程为水洗、干燥、浸渍和焙烧。用600mL清水对体积约为200cm3的失活催化剂进行水洗(分三次);催化剂室温晾干后,100℃烘干6h;浸渍液浸泡24h;在催化剂制作的焙烧温度下,马弗炉内焙烧。1.4载体吸附实验采用与催化氧化相同的实验设备与方法,但不加入氧化剂ClO2,研究催化剂活性组分对COD去除率的影响。2结果与讨论2.1载Cu催化剂的催化氧化2.1.1pHpH对ClO2氧化与催化