活性炭负载纳米零价铁复合材料处理印染废水
2021-12-05李慧鹏张建昆许宇翔周柯辰张林军
李慧鹏,张建昆,2,3,陈 磊,许宇翔,周柯辰,张林军
(1.徐州工程学院环境工程学院,江苏徐州 221111;2.徐州工程学院江苏省工业污染控制与资源化重点建设实验室,江苏徐州 221111;3.南昌航空大学江西省持久性污染物控制与资源循环利用重点实验室,江西南昌 330063)
印染废水有机物含量高、色度大、毒性高,是难处理的工业废水之一[1]。采用生化法、化学氧化法、吸附法等传统技术处理存在去除效果差、出水不达标、处理成本高等问题[2]。铁(Fe0)具有较强的还原性能,纳米零价铁(NZVI)具有更大的比表面积,更多的活性点位,还原性强于Fe0[3-4],降解污染物的速率也高于Fe0。但NZVI 容易发生氧化和团聚,降低其还原性能[5-7],为了提高NZVI 的活性,降低团聚效应,可以通过负载其他材料进行改性。活性炭(AC)具有较大的比表面积,将NZVI 负载于AC 上,使其同时具有AC优良的吸附能力与NZVI 的强还原作用[8-10]。本研究采用液相还原法制备NZVI/AC 复合材料,利用XRD、SEM 等手段表征结构,以亚甲基蓝(MB)模拟印染废水,考察NZVI/AC复合材料降解印染废水的性能。
1 实验
1.1 材料与仪器
材料:FeSO4·7H2O、HCl、C2H5OH、PEG(4 000)、NaOH、C16H18ClN3S、NaBH4(分析纯),活性炭(AC),实验用水均为去离子水。仪器:UV-2100 紫外-可见分光光度计,ZD-85 气浴恒温振荡器,DZF-6020 恒温真空干燥箱,KUBO-X1000 比表面积及孔径测定仪,IS10 傅里叶变换红外光谱仪,X′Pert PRO MPD X 射线粉末衍射仪,SU8020扫描电子显微镜。
1.2 NZVI/AC 颗粒的制备
将AC 放入稀盐酸中浸泡24 h,用去离子水反复洗涤至pH 为中性,置于干燥箱中70~80 ℃干燥。称取2.5 g FeSO4·7H2O 倒入0.1 L 乙醇水溶液(水和乙醇比例为8∶2),置于超声波清洗器中振荡10 min,再倒入三口烧瓶中,并加入7 g AC 颗……
