论文部分内容阅读
人类进入工业化时代以来,随着人们对物质要求的提高,在生活和生产中对于各种合成材料的需求越来越多样化,而且使用量也是逐年攀升。当前,保守估计每年至少大约有2700万吨含有双酚A的塑料被生产出来,其中合成聚碳酸酯和环氧树脂用量巨大。双酚A在医学上和烷基酚、邻苯二甲酸盐、多溴联苯醚、四溴双酚A、合成麝香类物质一起被称为内分泌干扰物。有研究表明,双酚A能导致内分泌失调,对于胎儿和儿童危害巨大,且这种物质在环境中能够积累,因此,及时处理废水中存在的双酚A已经引起越来越多的研究者的注意。由于双酚A的结构含有两个苯环,使用传统的生物法难以将其矿化,所以将其归类于难降解污染物。本试验采用了一种近些年来发展迅速的一种高级氧化技术——基于硫酸根自由基的高级氧化技术对含双酚A废水进行了去除效果的研究。首先,选用纳米四氧化三铁作为催化剂活化过硫酸钠产生硫酸根自由基对双酚A废水进行处理,得到最佳运行条件和处理效果,然后对于研究中出现的去除率不是很彻底等问题,对纳米四氧化三铁催化剂进行处理,一种是将纳米四氧化三铁和过渡金属银的硫化物进行处理组成双金属催化剂以联合使用,另一种是将这种双金属催化剂与改性过的活性炭通过处理组成复合材料联合使用,最后研究了这两种合成后的催化剂的最佳的制备条件以及这两种催化剂对于或活化过硫酸钠产生硫酸根自由基处理含双酚A废水的去除效果和条件的优化。在以纳米四氧化三铁作为催化剂活化过硫酸钠产生硫酸根自由基处理含双酚A废水的实验中,实验结果为:温度对于实验结果的影响不大,其他因素对于纳米四氧化三铁活化过硫酸钠处理效果影响程度从大到小依次为:过硫酸钠投加量→纳米四氧化三铁使用量→反应时间→搅拌速度。在单因素优化的实验中得到的最佳处理效果时的条件为:双酚A浓度为60mg/L时,pH为6.0,纳米四氧化三铁投加量为15mmol/L(质量浓度为3.4800g/L),过硫酸钠投加量为1.5mmol/L,搅拌速度为90r/min、反应时间为60min,双酚A最高去除率为75.23%。在用铁-银双金属催化剂活化过硫酸钠产生硫酸根自由基处理含双酚A废水的实验中,实验结果为:复合材料的制备效果最好的最佳摩尔比为M(四氧化三铁)∶M(硫化银)=1∶3。温度对于实验结果的影响不大,其他因素对于复合材料活化过硫酸盐处理效果的影响程度从大到小依次为:过硫酸钠使用量→搅拌速度→双金属催化剂使用量→反应时间。在单因素优化实验中得到的最佳处理效果时的条件为:双酚A浓度为60mh/L时,pH为7.0,铁-银双金属催化剂投加量为7.5g/L,过硫酸钠投加量为1.5mmol/L,反应时间为60min,双酚A去除率最高能达到86.63%。在以改性活性炭负载铁-银双金属催化剂复合材料处理含双酚A废水的实验中,由于结合了活性炭的吸附作用和复合材料的催化作用,双酚A的去除率最高能够达到97.41%,基本能够达到完全去除的效果。而且反应速率大幅加快,在30min内就能够达到较高的去除效果,在进一步考察材料的重复使用性能时,经过六次的重复试验,在最佳条件下,双酚A的去除率依然能够高达75.34%。说明在合理地负载环境下得到的复合材料能够很好重复使用,大大减少了复合材料的流失,进而扩大了基于硫酸根自由基的氧化技术的适用范围。