膨润土催化剂降解工业废水研究

SeriesNo.401November2009金属矿山METALMINE总第401期2009年第11期＊新疆维吾尔自治区教育厅科研计划重点项目(编号:XJEDU2004I01),新疆大学2008科研实践训练创新项目(编号:XJU-SRT-Y08020)。刘月娥(1963—),女,新疆大学化学与化工学院,副教授,硕士,830046新疆乌鲁木齐市胜利路14号。TiO2/膨润土催化剂降解工业废水研究＊刘月娥庞桂林甄卫军侯晋朝田小红周涛(新疆大学)摘要以改性的新疆乌兰陵格膨润土、钛酸丁酯和四氯化钛为原料,制备PEG改性TiO2/膨润土催化剂和TiO2/柱撑膨润土催化剂。将两种催化剂分别应用于新疆某毛纺厂印染废水、甲基橙模拟印染废水、某石化废水进行降解研究。研究结果:PEG改性TiO2/膨润土催化剂对甲基橙模拟印染废水的最高降解率2h达87.67%,TiO2/柱撑膨润土催化剂对某石化废水的最高降解率2h达78.12%。而两者对新疆某毛纺厂废水的最高降解率2h内分别为44.15%,40.53%。还对PEG改性TiO2/膨润土催化剂的回收利用以及毛纺厂印染废水的二级降解进行了初探。关键词改性膨润土钛柱撑光催化工业废水处理StudyonTiO2/BentoniteCatalysttoTreatIndustrialWastewaterLiuyue'ePangGuilinZhenWeijunHouJinchaoTianXiaohongZhouTao(XinjiangUniversity)AbstractTakingthemodifiedbentonite,n-butyltitanateandtitaniumtetrachloridefromXinjiangWulanlinggeastherawmaterial,PEGmodifiedTiO2/bentonitecatalystandTiO2/pillaredbentonitecatalystareprepared.Thenthesetwocata-lystsarerespectivelyappliedtotreatdyeingwastewaterfromaXinjiangwoolenmill,methylorangesimulatedwastewaterandpetrochemicalwastewater.TheresearchshowedthatPEGmodifiedTiO2/bentonitephotocatalystrealizedamaximumdegra-dationrateto87.67%at2honmethylorangesimulatedwastewater,andTiO2/pillaredbentonitephotocatalystrealizedthehighestdegradationrateto78.12%atonthedegradationofpetrochemicalwastewater.Meanwhile,bothabovementionedcanreachthehighestdegenerationratesof44.15%and40.53%respectivelyat2honXinjiangwoolenmillwastewater.TherecyclingrecoveryonthePEGmodifiedTiO2/bentonitecatalystandthesecondarydegradationofwoolenmillwastewaterwerealsostudied.KeywordsModifiedbentonite,Titanium-pillared,Photocatalytic,Industry,Wastewatertreatment膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩。蒙脱石是一种具有2∶1型层状结构的硅酸盐矿物,具有很好的膨胀性、可塑性、粘结性和阳离子交换性能,因此膨润土及其制品已经在建筑、石油化工、冶金、环境等领域得到广泛的应用[1]。TiO2以其化学性质稳定、无毒和成本低等优点,被认为是最具潜在应用价值的光催化材料。TiO2与膨润土的复合一方面可实现TiO2固载,另一方面有可能利用改性膨润土特殊的层状分子结构,增加催化剂与有机污染物的接触,达到提高降解效率、增大光降解速率的目的,开辟一条污水治理的新途径,对新疆特色资源的开发利用和环境保护具有重要意义。1试验部分1.1主要试剂、仪器和原材料(1)主要试剂。钛酸丁酯(AR),PEG400(TP),四氯化钛(AR),甲基橙(AR),无水乙醇(AR)。(2)主要仪器。TDL80-2B台式离心机,调节式测温控制器马弗炉,78-1磁力加热搅拌器,WFZ800-D3B型紫外/可见分光光度计,ZF-I型三用紫