改性凹凸棒土负载铜和稀土催化氧化印染废水

doi:10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1172

化工进展 ›› 2020, Vol. 39 ›› Issue (S2): 434-439.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2020-1172

改性凹凸棒土负载铜和稀土催化氧化印染废水

尚建平(), 刘锐, 覃孝平, 赵彬

四川轻化工大学化工学院，四川自贡 643000

收稿日期:2020-06-24 出版日期:2020-11-20 发布日期:2020-11-17
通讯作者: 尚建平
作者简介:尚建平（1984—），男，博士，讲师，研究方向为催化反应工程。E-mail：welsons@126.cn。
基金资助:
四川省教育厅科研重点项目(17ZA0273);四川理工学院人才引进项目(2015RC53);四川省教学改革研究项目(B11607006)

Modified attapulgite clay with copper and rare earth catalytic oxidation printing and dyeing wastewater

Jianping SHANG(), Rui LIU, Xiaoping QIN, Bin ZHAO

College of Chemical Engineering and Technology, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000, Sichuan, China

Received:2020-06-24 Online:2020-11-20 Published:2020-11-17
Contact: Jianping SHANG

摘要/Abstract

摘要：

随着服装行业的迅速发展，纺织工业中印染废水的总量与日俱增，对人类的健康造成严重的威胁。本文采用浸渍法制备负载铁和镧的改性凹凸棒土当作催化剂，以臭氧为氧化剂催化氧化含亚甲基蓝的印染废水，考察了不同催化剂用量、反应温度、亚甲基蓝初始浓度以及臭氧流量对亚甲基蓝降解率的影响。结果表明：当改性凹凸棒土用量为0.3g、臭氧流量为100mL/min、搅拌转速为500r/min、反应温度为45℃、反应时间为30min时，50mg/L亚甲基蓝废水的降解率就达到了96%左右；改性凹凸棒土表征结果表明Fe³⁺、La³⁺活性组分已经负载在凹凸棒土上，且负载效果较好。

关键词: 凹凸棒土, 稀土, 氧化, 废水, 动力学

Abstract:

With the rapid development of the garment industry, the total amount of printing and dyeing wastewater in the textile industry is increasing day by day, which poses a serious threat to human health. In this paper, the attapulgite clay which modified by iron and rare earth was prepared through impregnation method. With ozone (O₃) as oxidant, the catalyst was used to catalytic oxidation methylene blue(MB) in printing and dyeing wastewater. The effects of different catalyst dosage, reaction temperature, MB initial concentration and ozone flow rate on MB degradation rate were investigated. The results showed that when the dosage of modified attapulgite was 0.3g, ozone flow rate was 100mL/min, stirring speed was 500r/min, reaction temperature was 45℃, reaction time was 30min, the degradation rate of MB can be up to 96%; the characterization results of modified attapulgite clay showed that Fe³⁺ and La³⁺ had been loaded on attapulgite clay, and the loading effect was good.

Key words: attapulgity clay, rare earth, oxidation, waste water, kinetics

中图分类号:

TQ13

尚建平, 刘锐, 覃孝平, 赵彬. 改性凹凸棒土负载铜和稀土催化氧化印染废水[J]. 化工进展, 2020, 39(S2): 434-439.

Jianping SHANG, Rui LIU, Xiaoping QIN, Bin ZHAO. Modified attapulgite clay with copper and rare earth catalytic oxidation printing and dyeing wastewater[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2020, 39(S2): 434-439.

图/表 12

图1 实验装置示意图1—臭氧发生器；2—胶质取样器；3—球形冷凝管；4—温度计；5—尾气回收杯；6—四口烧瓶；7—磁力搅拌加热器；8—搅拌转子

图2 亚甲基蓝标准曲线

图3 臭氧对MB降解率的影响

图4 催化剂用量对MB降解率的影响

图5 反应温度对MB降解率的影响

图6 MB初始浓度对降解率的影响

图7 未改性凹凸棒土的SEM图谱（2000倍）

图8 改性凹凸棒土的SEM图谱（2000倍）

图9 未改性凹凸棒土的SEM图谱（5000倍）

图10 改性凹凸棒土的SEM图谱（5000倍）

图11 凹凸棒土与改性凹凸棒土XRD对比

图12 凹凸棒土与改性凹凸棒土XRF对比

参考文献 8

1	刘元臣, 闫侃. 印染废水处理综述[J]. 染整技术, 2014, 36(7): 8-12.
	LIU Yuancheng, YAN Kan. Summary of printing and dyeing wastewater treatment[J]. Dyeing and Finishing Technology, 2014, 36(7): 8-12.
2	BRADLEY W F. The structure scheme of attapulgite[J]. American Mineralogist, 1940, 25(6): 405-410.
3	孟庆森, 石宗利, 王顺花. 凹凸棒土表面改性及其在废水处理中的应用[J]. 硅酸盐通报, 2008, 27(5): 996-999.
	MEGN Qingsen, SHI Zongli, WANG Shunhua. Surface modification of attapulgite and its application in wastewater treatment[J]. Silicate Notification, 2008, 27(5): 996-999.
4	王兴强, 姜滢, 曹梅, 等. 凹土的研究现状及在水产养殖业上的应用前景[J]. 水产科技情报, 2006, 33(4): 183-186.
	WANG Xingqiang, JIANG Ying, CAO Mei, et al. Research status and application prospect of attapulgite in aquaculture[J]. Fishery Science and Technology Information, 2006, 33(4): 183-186.
5	高兰玲, 夏德强, 冷宝林, 等. 凹凸棒的改性方法及在废水处理中的应用进展[J]. 化工过程与装备, 2011(9): 225-227.
	GAO Lanling, XIA Deqiang, LENG Baolin, et al. Modification of attapulgite and its application in wastewater treatment[J]. Chemical Process and Equipment, 2011(9): 225-227.
6	陈荣, 张国辉, 易成高, 等. 微波强化臭氧氧化降解油田污水聚合物实验研究[J]. 工业水处理, 2015, 35(3): 90-92.
	CHEN Rong, ZHANG Guohui, YI Chenggao, et al. Experimental study on degradation of polymer in oilfield wastewater by microwave enhanced ozonation[J]. Industrial Water Treatment, 2015, 35(3): 90-92.
7	张雷, 刘惠玲, 张博. 超声强化臭氧降解三元驱采油污水聚丙烯酰胺机制[J]. 化工学报, 2015, 66(6): 2242-2247.
	ZHANG Lei, LIU Huiling, ZHANG Bo. Degradation mechanism of polyacrylamide in ASP flooding wastewater by ultrasonic enhanced ozone[J]. Journal of Chemical Engineering, 2015, 66(6): 2242-2247.
8	MASSCHELEIN W J. Unit processes in drinking water treatment[M]. New York: Marcel Dekker Press, 1992.

[1]	黄益平, 李婷, 郑龙云, 戚傲, 陈政霖, 史天昊, 张新宇, 郭凯, 胡猛, 倪泽雨, 刘辉, 夏苗, 主凯, 刘春江. 三级环流反应器中气液流动与传质规律[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 175-188.
[2]	杨寒月, 孔令真, 陈家庆, 孙欢, 宋家恺, 王思诚, 孔标. 微气泡型下向流管式气液接触器脱碳性能[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 197-204.
[3]	杨建平. 降低HPPO装置反应系统原料消耗的PSE[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 21-32.
[4]	王福安. 300kt/a环氧丙烷工艺反应器降耗减排分析[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 213-218.
[5]	王胜岩, 邓帅, 赵睿恺. 变电吸附二氧化碳捕集技术研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 233-245.
[6]	张明焱, 刘燕, 张雪婷, 刘亚科, 李从举, 张秀玲. 非贵金属双功能催化剂在锌空气电池研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 276-286.
[7]	时永兴, 林刚, 孙晓航, 蒋韦庚, 乔大伟, 颜彬航. 二氧化碳加氢制甲醇过程中铜基催化剂活性位点研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 287-298.
[8]	谢璐垚, 陈崧哲, 王来军, 张平. 用于SO₂去极化电解制氢的铂基催化剂[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 299-309.
[9]	杨霞珍, 彭伊凡, 刘化章, 霍超. 熔铁催化剂活性相的调控及其费托反应性能[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 310-318.
[10]	郑谦, 官修帅, 靳山彪, 张长明, 张小超. 铈锆固溶体Ce_0.25Zr_0.75O₂光热协同催化CO₂与甲醇合成DMC[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 319-327.
[11]	戴欢涛, 曹苓玉, 游新秀, 徐浩亮, 汪涛, 项玮, 张学杨. 木质素浸渍柚子皮生物炭吸附CO₂特性[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 356-363.
[12]	高雨飞, 鲁金凤. 非均相催化臭氧氧化作用机理研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 430-438.
[13]	许春树, 姚庆达, 梁永贤, 周华龙. 共价有机框架材料功能化策略及其对Hg(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的吸附性能研究进展[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 461-478.
[14]	顾永正, 张永生. HBr改性飞灰对Hg⁰的动态吸附及动力学模型[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 498-509.
[15]	汪鹏, 张洋, 范兵强, 何登波, 申长帅, 张贺东, 郑诗礼, 邹兴. 高碳铬铁盐酸浸出过程工艺及动力学[J]. 化工进展, 2023, 42(S1): 510-517.

改性凹凸棒土负载铜和稀土催化氧化印染废水

Modified attapulgite clay with copper and rare earth catalytic oxidation printing and dyeing wastewater

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 12

参考文献 8

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价