基于擔(dān)體改性的芬頓流化床鐵結(jié)晶及模擬染料廢水降解研究.pdf

1、我國(guó)的工業(yè)廢水具有排放量大、污染物濃度高、成分復(fù)雜、色度深、難生物降解等特點(diǎn)，因此研發(fā)高效的物化處理技術(shù)十分必要。芬頓法是一類經(jīng)典的高級(jí)氧化技術(shù)，因其高效無選擇性氧化及綠色溫和的反應(yīng)條件而廣受青睞。而其改進(jìn)工藝，即芬頓流化床更是具有傳質(zhì)快、芬頓試劑利用率高和鐵污泥少的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際應(yīng)用中芬頓流化床擔(dān)體的鐵結(jié)晶率低，制約了該技術(shù)的進(jìn)一步廣泛應(yīng)用。
　　因此，本文以實(shí)驗(yàn)室規(guī)模芬頓流化床為對(duì)象，進(jìn)行了流化床啟動(dòng)條件優(yōu)化和擔(dān)體選擇，以此為基

2、礎(chǔ)，進(jìn)行了擔(dān)體優(yōu)化改性研究，并開展連續(xù)流芬頓流化床降解模擬染料甲基橙廢水的研究，具體研究結(jié)果如下：
　　（1）考察了芬頓試劑濃度分別為CFe2+=1mmol/L，CH2O2=20mmol/L時(shí)，芬頓流化床啟動(dòng)條件中pH值、擔(dān)體膨脹度、芬頓試劑投加次序和擔(dān)體裝載量對(duì)鐵結(jié)晶率的影響，對(duì)比了6種擔(dān)體的鐵結(jié)晶效果，得出了芬頓流化床最佳運(yùn)行參數(shù)：?jiǎn)?dòng)pH=5，擔(dān)體膨脹度50％，先投加硫酸亞鐵，擔(dān)體裝載量為300g，鐵結(jié)晶效果最好的擔(dān)體為天然

3、含硅礦石（擔(dān)體A）。
　?。?）對(duì)擔(dān)體A進(jìn)行熱改性，發(fā)現(xiàn)600℃熱改性條件下的擔(dān)體A的鐵結(jié)晶速率最快，通過XRD、XPS、FTIR和SEM等標(biāo)準(zhǔn)分析，推斷600℃熱改性后擔(dān)體A的結(jié)構(gòu)變松散，內(nèi)層羥基暴露，活性增強(qiáng)，導(dǎo)致鐵結(jié)晶率的提高，其結(jié)晶機(jī)理為擔(dān)體表面羥基與Fe(OH)3的羥基鍵和脫水；對(duì)石英砂進(jìn)行了涂鐵改性，發(fā)現(xiàn)結(jié)晶煅燒石英砂的鐵結(jié)晶率提高了30%，推測(cè)鐵氧化物附著在石英砂的表面，增加了擔(dān)體表面的羥基數(shù)量，而對(duì)擔(dān)體A進(jìn)行了鐵改

4、性，卻發(fā)現(xiàn)鐵結(jié)晶率無明顯提高。
　?。?）發(fā)現(xiàn)石英砂、擔(dān)體A和擔(dān)體B都具有連續(xù)結(jié)晶的及應(yīng)用于芬頓流化床降解染料廢水的能力；再次基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行了600℃熱改性擔(dān)體A和結(jié)晶煅燒石英砂的連續(xù)流芬頓流化床降解模擬染料廢水研究，發(fā)現(xiàn)兩者均具有降解有機(jī)物和除鐵的效果，其中兩者COD去除率都在70%左右，但600℃熱改性擔(dān)體A的鐵結(jié)晶率為70%，而結(jié)晶煅燒石英砂僅為20%，說明基于600℃熱改性擔(dān)體A的連續(xù)流芬頓流化床，具有良好的有機(jī)物降解