造孔剂改性微电解材料及性能表征
2021-09-19何威
何威
(齐齐哈尔大学轻工与纺织学院,黑龙江 齐齐哈尔 161006)
铁碳微电解,又称内电解、零价铁法[1],是一种有效的难降解有机污染物预处理技术。基本原理是利用铁屑内含有的铁和炭形成微原电池,从而将难降解有机物还原成易降解有机物[2]。本实验在原有新型微电解材料基础上,探究添加造孔剂对材料内部结构的改变情况,提高材料对废水的降解效果。加入造孔剂使得填料的表面非常粗糙,内部孔道数量增多,极大增加了填料的比表面积,提高了反应效率[3]。多数情况下,可通过调整造孔剂的参数来控制材料的最终结构和性能[4]。
1 原始新型微电解材料的改性
将铁粉、铝粉、活性炭、膨润土按质量比6∶6∶3∶5 混合,加适量水使其成粘稠状,用造粒机造粒成直径10 mm 的球体,将材料置于高温管式炉内,在流动的氮气气氛保护下,2 h 升温至800 ℃,再以800℃焙烧2 h,降至室温制得微电解材料[5]。
1.1 NaHCO3 作造孔剂成分配比筛选
NaHCO3受热易分解,可在原始材料基础上添加作为造孔剂。制备NaHCO3占材料质量分数分别为1 %,2 %,4 %,6 %,8 %(w/w)的五种微电解材料进行实验,处理PVA 模拟废水,测定出水CODCr去除率。
PVA 模拟废水进水pH=5,材料投加量为67 g/L,微电解曝气1 h,饱和曝气,出水静止一段时间后取上层液测出水CODCr,比较出水CODCr去除率。结果如图1 所示。

图1 不同NaHCO3 占比(w/w)微电解材料出水CODCr 去除率对比
如图1 所示,随着NaHCO3造孔剂比例(w/w)从1 %增大至8 %,微电解与吸附协同作用的CODCr去除率先升高后降低,NaHCO3造孔剂占比2 %时CODCr去除率达到最高的35.4 %。在扣除吸附作用后单独微电解作用对于CODCr的去除率变化趋势与两者协同作用相近,明显高于单独吸附的去除率。……
