黄铁矿烧渣催化H-2O-2氧化废水中难降解污染物

黄铁矿烧渣催化H-2O-2氧化废水中难降解污染物

摘要：传统Fenton氧化是以Fe~(2+)离子为催化剂进行催化H_2O_2氧化,以含铁矿物为催化剂的非均相类Fenton反应最近受到重视.以酸性红B染料、苯酚等污染物以及实际工业废水为处理对象,研究了黄铁矿烧渣为催化剂的非均相类Fenton反应.考察了催化剂、H_2O_2投加量、初始pH、反应时间、催化剂回收重复利用等因素的影响和优化.在烧渣投加量为10 g·L~(-1),双氧水投加量为20 ml·L-1,体系pH在1～11范围内,反应6 h后,酸性红B染料、苯酚的去除率接近100%,工业废水处理后脱色效果明显,而且BOD_5/COD比值能大幅提高.研究表明:黄铁矿烧渣对催化H_2O_2氧化具有很强的催化活性,是有效的类Fenton反应催化剂,而且相比于单一含铁矿物具有更好的催化性能,反应受pH影响很小,解决了传统Fenton反应需要调节pH的难题.催化剂易于沉淀分离,能回收重复利用.Abstract：Traditional Fenton oxidation process uses ferrous iron (Fe~(2+)) as catalyst.Fenton-like reactions using iron minerals as heterogeneous catalysts has caught attention recently.However,Fenton-like reaction using pyrite cinder as catalyst was not reported in early research.The catalytic activity of pyrite cinder for pollutants oxidation was evaluated by using Acid Red B,phenol and industrial wastewater as model organic contaminants.The effect of catalyst and H_2O_2 dosage,initial pH,reaction time,reusability of catalyst on the oxidation was investigated.When the concentration of pyrite cinder and H_2O_2 dosage were 10 g·L~(-1) and 20 ml·L-1respectively,the removal efficiencies of Acid Red B and phenol were almost 100% in a broad range of pH value from 1 to 11.Obvious decolorization of industrial wastewater was observed within 6 h,and the ratio of BOD_5/COD increased greatly.The results indicated that unlike traditional Fenton reagent,the reaction of pyrite cinder with H_2O_2 could effectively catalyze the oxidation of organic contaminants at circumneutral pH.This process avoids the initial acidification.In addition,pyrite cinder exhibited higher activity than other pure iron oxide minerals.The catalyst could be easily recovered by sedimentation or filtration for further use. 作者： 吴德礼段冬马鲁铭 Author： WU Deli  DUAN Dong  MA Luming 作者单位： 同济大学环境科学与工程学院,污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海,200092 期 刊： 化工学报   ISTICEIPKU Journal： CIESC JOURNAL 年，卷(期)： 2010, 61(4) 分类号： X703 关键词： 黄铁矿烧渣    催化H_2O_2氧化    高级氧化    类Fenton    Keywords： pyrite cinder    catalytic H_2O_2 oxidation    advanced oxidation    Fenton-like    机标分类号： X70 X78 机标关键词： 黄铁矿烧渣    催化剂回收    Fenton氧化    工业废水处理    难降解污染物    pyrite cinder    organic contaminants    Fenton反应    industrial wastewater    oxidation    Traditional    Acid Red B    投加量    catalytic activity    重复利用    含铁矿物    非均相类    initial    Fenton reagent    酸性红 基金项目： 国家自然科学基金，同济大学优秀青年人才资助计划，上海科委研究基地建设项目

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