γ-Al_2O_3催化氧化深度处理造纸废水

Fe2O3/γ-Al2O3催化氧化深度处理造纸废水吕树祥，张翠然，唐玲玲，田亚杰，卢明辉（天津科技大学材料科学与化学工程学院，天津300457）［摘要］以等体积浸渍法制备了负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂，分别采用XRD、SEM和BET对催化剂结构进行了表征。研究了Fe2O3/γ-Al2O3催化氧化深度处理造纸废水的工艺，分别考察了反应温度、催化剂加入量、H2O2加入量等因素对造纸废水降解效果的影响，得出较佳的催化氧化处理造纸废水的工艺条件。在反应温度为70℃，催化剂投加质量浓度为2.5g/L，H2O2投加质量浓度为3.7g/L，pH=8.10，反应时间90min条件下，造纸废水COD去除率可达86.2%，脱色率达到98.6%以上。催化剂稳定性高，铁离子析出质量浓度为0.08mg/L，对反应影响可以忽略。［关键词］Fe2O3/γ-Al2O3；催化氧化；造纸废水［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2014）07-0042-03Advancedtreatmentofpaper-makingwastewaterbyFe2O3/γ-Al2O3catalyticoxidationLüShuxiang，ZhangCuiran，TangLingling，TianYajie，LuMinghui（SchoolofMaterialsScienceandChemicalEngineering，TianjinUniversityofScienceandTechnology，Tianjin300457China）Abstract：SupportedFe2O3/γ-Al2O3catalysthasbeenpreparedbyisopyknicimpregnationmethodandcharacterizedbyX-raydiffraction（XRD），scanningelectronmicroscopy（SEM）andBET.TheprocessofFe2O3/γ-Al2O3catalyticoxidationusedfortheadvancedtreatmentofpaper-makingwastewaterhasbeenstudied.Theinfluencingfactors，suchasreactiontemperature，catalystdosage，hydrogenperoxidedosage，etc.，onthedegradationeffectivenessofpaper-makingwastewaterareinvestigatedrespectively，andtheoptimizedtechnologicalconditionsfortreatingpaper-makingwastewaterbycatalyticoxidationhavebeenobtained.Whenthereactivetemperatureis70℃，massconcentrationofcatalystdosage2.5g/L，massconcentrationofhydrogenperoxidedosage3.7g/L，pH=8.10，andreactiontime90min，theCODremovingratefromthepaper-makingwastewatercanreach86.2%，chromaremovingrate98.6%above.Thecatalysthashighstability，theseparateconcentrationofFeionsis0.08mg/Landitsreactioneffectscanbeneglected.Keywords：Fe2O3/γ-Al2O3；catalyticoxidation；paper-makingwastewater造纸工业是国民经济的重要支柱产业之一。但制浆造纸工业是用水和排水大户，产生大量的废水。废水中主要含有半纤维素、木质素〔1〕、无机酸盐、细小纤维、无机填料以及油墨、染料等污染物〔2〕，上述物质是形成COD和BOD的主要成分。造纸废水经过传统的一、二级处理后，73%~99%的BOD和50%~92%的COD被去除，但仍然含有大量难降解的木质素及其衍生物。随着日益严格的废水排放标准的实施，造纸废水还需进行深度处理（三级处理）。高级氧化技术利用羟基自由基（·OH）来有效降解水中污染物，使其完全矿化或转换为无毒物质，在废水深度处理中受到广泛研究〔3-6〕。Fenton试剂法是目前废水处理研究比较多的一种高级氧化技术，它可在较温和的条件下催化产生氧化能力很强的高活性、无选择性的·OH（氧化电位高达2.80V），能有效处理难降解有机废水