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Mn-Ce臭氧催化氧化催化剂的制备及其对煤化工废水的处理
来源: www.ozonelab.cn 发布时间:2020-01-15 浏览次数:

摘 要 以活性氧化铝小球为载体,Mn/Ce双金属为活性组分,通过共沉淀法制备得到活性氧化铝基催化剂,并对催化剂微观形貌进行表征.对比了不同负载量、不同金属配比、不同焙烧温度、不同焙烧时间下催化剂的活性.当催化剂负载为4%(Mn)∶1%(Ce),焙烧温度为400℃,焙烧时间为3h时,催化剂对煤化工废水臭氧催化氧化效果最好.
关键词 活性氧化铝小球,Mn/Ce,共沉淀,臭氧催化氧化,煤化工废水
MaJunxiang1 LuoCongguang2 FuPengbing1 LiJun1 MengQiyu2 ZhuJiqin2
 
煤化工企业用水量大,同时也会产生大量的废水[1].废水中含有大量的多环芳烃、杂环化合物、氨氮、氰化物、硫化物等难降解的有毒有害物质[2].煤化工废水的化学需氧量COD 一般在2000~4000mg/L之间,且可生化性差[3].同时废水中还含有大量的具有显色基团的有机物及不溶固体颗粒,使得废水的色度和浊度都很高[4].煤化工废水主要来源于焦化、气化和液化等煤化工工艺[5].其中,煤焦化废水是在炼焦过程中煤气初冷、煤干馏、煤气冷却过程中产生的废水;煤气化废水是在生产煤气过程中对煤气洗涤、冷却、分馏所产生的废水;煤液化废水是在以煤液化制柴油和煤油的过程中所产生的废水.
 
臭氧催化氧化技术具有可脱色、除味、降解有机污染物的优点[6],是近些年来非常热门的一项技术[7],臭氧催化氧化技术的核心在于催化剂的制备.常用于臭氧催化氧化反应的活性金属组分包括Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ )、Fe(Ⅱ )、Co(Ⅱ )、Cu(Ⅱ )、Zn(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)和Ce(Ⅳ)[8].其中Mn金属氧化物已被多次证明是高效的臭氧催化活性组分[9],Ce金属氧化物也是很好的催化活性组分[10].本研究以Mn和Ce为活性组分负载于氧化铝小球上制备双金属催化剂,通过臭氧催化氧化达到净化煤化工废水的目的.
 
主要试剂与仪器
臭氧发生器(北京同林科技有限公司)、臭氧浓度仪(北京同林科技有限公司)、硝酸锰、硝酸铈、氢氧化钾、浓硫酸、重铬酸钾、硫酸银、硫酸亚铁铵、硫酸亚铁、菲绕啉均为分析纯;活性氧化铝小球(直径3~5mm)、实验用水为山东郓城某煤化工企业废水、高纯度氧气(99%)、玻璃转子流量计、有机玻璃柱、COD消解仪;电热鼓风干燥箱;箱式电阻炉
 
结论
采用共沉淀方法制备了以活性氧化铝小球为载体的金属氧化物催化剂,对煤间接液化废水的臭氧催化氧化性能进行了考察.确定了活性组分的组成为4% Mn+1% Ce,焙烧温度为400℃,焙烧时间为3h,在此条件下制得的催化剂对煤化工废水处理效果最好.