改性煤焦和金屬摻雜TiO2聯(lián)合處理焦化廢水的實驗研究.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠水熱法制備了不同金屬摻雜及金屬-非金屬改性 TiO2催化劑，同時以制備出的 TiO2和生物質(zhì)等物質(zhì)分別制備了不同煤種的改性煤焦，并以苯酚模擬焦化廢水為研究對象對不同改性TiO2催化劑，探究影響TiO2催化劑和改性煤焦對苯酚降解和吸附的制備條件、實驗條件，以及反應(yīng)動力學(xué)和光催化氧化后苯酚廢水的可生化性。實驗結(jié)果表明：以硝酸鈰（摻雜摩爾比1%）和六次甲基四胺（摻雜摩爾比14%）為原料，水熱反應(yīng)溫度160℃下反應(yīng)24h后在2

2、00℃下煅燒得到的Ce, N-TiO2催化劑對濃度為20mg/L，pH為2的苯酚可見光催化性能可達(dá)69%，加入輔助氧化劑O3，光催化效率提高至80%以上；改性煤焦實驗結(jié)果顯示，最佳實驗煤種為山西煙煤，最佳改性方法為生物質(zhì)（海南椰殼，與煤樣摻混比為7:3）和TiO2（摻雜量為1%）改性，苯酚最適處理濃度為600mg/L，最適煤焦投加量為4g/L，在pH為4條件下，可將苯酚濃度降至150mg/L以下。將改性煤焦吸附與光催化聯(lián)合，與單獨時處理

3、相比，去除效率得到協(xié)同提高，可生化性得到了大大改善，BOD/COD值是單獨處理時的3倍多，可用于苯酚廢水預(yù)處理階段。
　　對所制備的改性煤焦和摻雜TiO2催化劑進(jìn)行BET、XRD、SEM、UV-Vis、NH3-TPD等表征分析測試表明，生物質(zhì)的摻雜使得所制備改性煤焦和TiO2催化劑比表面積增大；Ce、N元素可使 TiO2晶粒粒徑減小，拓寬了其對可見光的響應(yīng)范圍，使得其可見光催化性能提高，另外，催化劑表面酸度和酸性位均得到提高，致使