DOC《改性粉煤灰催化非均相Fenton法降解》

1 实验部分 1.1 试剂、材料和仪器 实验中所使用的试剂均为分析纯;

废水取自广东某硫铁矿选矿废水,水质见表1;

粉煤灰取自辽宁省沈阳市某热电厂,由热电厂锅炉产生,粉煤灰化学组成见表2;

实验中所用到的仪器见表3. 表1实验废水水质 Table

1 The parameter of wastwater 废水来源 pH COD/mg/L 尾矿库 6.71

220 由表1可以看出,选矿废水样的COD高达220mg/L,超过国家对相关废水中COD含量的排放限制(90mg/L),不能直接进行排放,需经废水处理站处理后排放. 表2 粉煤灰化学组成(%) Table

2 Chemical compositions of fly ash/% 名称 颜色 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO K2O Na2O MgO 烧失量 粉煤灰原灰 灰黑色 42.76 9.44 15.36 16.13 0.88 2.93 1.38 10.11 从表2中可以看出,该粉煤灰原灰主要化学成分为SiO2,含量达到42.76%,同时含有9.44%的Fe2O3和15.36%的Al2O3. 表3 试验中所用仪器和设备 Table

3 Apparatuses used in the tests 设备名称 设备型号 生产厂家 电子天平 JJ1000 常熟市双杰测试仪器厂 磁力搅拌器 JB-3A 上海雷磁仪器厂 马弗炉 SX2-5-12 兴化市骏辉电热电器厂 pH计PHB-4 上海雷磁仪器厂 COD快速测定仪 5B-3C(V8) 连华环保科技有限公司 智能多参数消解器 5B-1(V8) 连华环保科技有限公司 1.2 实验方法 1.2.1 粉煤灰改性实验 (1)粉煤灰原灰的预处理 由于粉煤灰原灰含碱性物质,且粉煤灰中混杂有纤维、油脂等杂质,因此首先用实验室自制蒸馏水对粉煤灰进行清洗.取一定量粉煤灰于烧杯中,并加入蒸馏水,在磁力搅拌器上搅拌,静置、沉淀,除去上清液后再加入新鲜蒸馏水,持续搅拌,直至溶液pH呈中性,经静置、沉淀、过滤,于105℃烘箱中烘干,保存备用. (2)粉煤灰的改性 粉煤灰常用的改性方法有热改性、酸改性以及碱改性等,不同的改性方法可以使粉煤灰表面发生不同的物理与化学变化,在表面结构、比表面积、粗糙度、化学组成等方面会呈现不同的结果. 热改性步骤:取粉煤灰若干于马弗炉中,在不同温度下焙烧2h,然后将粉煤灰冷却至室温,保存备用. 酸改性、碱改性步骤:取粉煤灰若干于大烧杯中,加入不同摩尔浓度的H2SO

4、NaOH于磁力搅拌器中搅拌一段时间,静置、分层、过滤、水洗,于105℃烘箱中烘干,保存备用. 1.2.2 非均相Fenton氧化实验 (1)改性粉煤灰催化反应试验 取试验用废水样100ml于150ml烧杯中,调节原水的pH值,然后加入一定量的改性粉煤灰和Fe2+、H2O2,放在磁力搅拌器上搅拌一段时间,然后静置、分层、过滤.测定废水处理前后的COD变化. (2)改性粉煤灰吸附试验 在用改性粉煤灰进行催化非均相Fenton反应的同时,进行改性粉煤灰的吸附试验,用来确定粉煤灰的吸附作用对COD降解的影响. 取试验用废水样100ml于150ml烧杯中,加入一定量的改性粉煤灰,调节原水pH值,放在磁力搅拌器上搅拌一段时间,然后静置、分层、过滤.测定废水处理前后的COD变化.

2 结果与讨论 2.1 粉煤灰改性方法的选取 为了取得对粉煤灰的最佳改性效果,本研究进行了热改性、酸改性、碱改性三种改性方法的对比试验.分别选取在200℃、350℃、500℃下热改性的粉煤灰、浓度为0.5mol/L、1mol/L........