活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (2): 149-155.

活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

雷利荣^1,2李友明^1,2马黎明¹

1．华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州 510640; 2．华南理工大学造纸与污染控制国家工程研究中心，广东广州 510640

收稿日期:2011-10-14 修回日期:2011-12-03 出版日期:2012-02-25 发布日期:2012-01-04
通信作者: 雷利荣(1975-) ，男，博士生，讲师，主要从事制浆清洁生产与污染控制研究． E-mail:lrlei@scut.edu.cn
作者简介:雷利荣(1975-) ，男，博士生，讲师，主要从事制浆清洁生产与污染控制研究．
基金资助:
国家水体污染控制与治理科技重大专项( 2009ZX07529-002) ; 国家自然科学基金资助项目( 20776055，20977033)

Pulping Effluent Treatment with Ozone Catalyzed by Activated Carbon and Alumina Loaded or Unloaded with Titanium Dioxide

Lei Li-rong^1,2 Li You-ming^1,2 Ma Li-ming¹

1．State Key Laboratory of Pulp and Paper Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2．National Engineering Research Center of Papermaking and Pollution Control,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2011-10-14 Revised:2011-12-03 Online:2012-02-25 Published:2012-01-04
Contact: 雷利荣(1975-) ，男，博士生，讲师，主要从事制浆清洁生产与污染控制研究． E-mail:lrlei@scut.edu.cn
About author:雷利荣(1975-) ，男，博士生，讲师，主要从事制浆清洁生产与污染控制研究．
Supported by:
国家水体污染控制与治理科技重大专项( 2009ZX07529-002) ; 国家自然科学基金资助项目( 20776055，20977033)

摘要/Abstract

摘要： 为提高臭氧处理制浆废水的效果，分别以活性炭( AC) 、氧化铝( Al₂O₃ ) 和溶胶－凝胶法制备的TiO₂ /AC、TiO₂ /Al₂O₃ 为催化剂催化臭氧处理制浆废水，采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征．结果表明: AC、A Al₂O₃ 、TiO₂ /AC 和TiO₂ /Al₂O₃ 均具有催化性能，可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量( COD_Cr ) 和色度的去除效果．动力学分析表明，AC、TiO₂ /AC、Al₂O₃ 和TiO₂ /Al₂O₃ 催化臭氧处理制浆废水的过程中，COD_Cr 降解的反应符合表观二级动力学方程，负载的TiO₂ 提高了反应的动力学速率常数．气相色谱－质谱联用分析表明，臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物．

关键词: 制浆废水, 臭氧, 催化, 活性炭, 氧化铝, 二氧化钛

Abstract:

In order to improve the treatment efficiency of pulping effluent with ozone,activated carbon ( AC) ,alumina and their compounds TiO₂ /AC and TiO₂ /Al₂O₃ prepared via the sol-gel method were respectively used as catalysts to enhance the treatment,and the catalysts were characterized by means of SEM and XRD. The results indicate that the four kinds of catalysts all possess catalytic ability and effectively improve the removals of chemical oxygen demand ( COD_Cr ) and chroma of the effluent. Kinetics analysis shows that,with the catalysis of the four kinds of catalysts,the COD_Cr degradation process follows the apparent second-order kinetic equation; and that the TiO₂ loaded on AC or Al₂O₃ helps to improve the reaction rate constant. Moreover,GC-MS results indicate that both the ozonation and the catalytic ozonation are effective in degrading the toxic organic compounds in the effluent such as alkyl benzenes,esters and chlorinated hydrocarbons.

Key words: pulping effluent, ozone, catalysis, activated carbon, alumina, titanium dioxide

中图分类号:

X793

雷利荣李友明马黎明. 活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(2): 149-155.

Lei Li-rong Li You-ming Ma Li-ming. Pulping Effluent Treatment with Ozone Catalyzed by Activated Carbon and Alumina Loaded or Unloaded with Titanium Dioxide[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(2): 149-155.

[1]	谢平波, 史瑞雪. 纳米TiO₂表面改性剂与分散溶剂的相容性研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2023, 51(6): 129-135.
[2]	张鑫, 司志浩, 孙勇, 等. 乙酰丙酸催化脱羧制备丁/丙酮[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2021, 49(9): 65-72.
[3]	郭寅川解志腾申爱琴张优华. 基于复合纳米光催化材料的隧道尾气降解研究[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2019, 47(7): 83-89.
[4]	马纪亮向志华林宇杨彭新文孙润仓. 木聚糖基催化剂的制备及其催化合成苯并呫吨类化合物[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(7): 54-61.
[5]	王中平赵亚婷徐玲琳. 不同养护温度下硫铝酸盐水泥的水化特性[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(7): 30-38,46.
[6]	莫立焕杨爽谈金强李军. 规整化铁炭填料微电解深度处理制浆废水 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(6): 130-136.
[7]	常杰王菊刘勇周志宁付严. 低共熔离子液体催化大豆油环氧化制备增塑剂 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(2): 93-101.
[8]	罗超樊栓狮鄢瑛张会平. 微纤包覆铜铬银浸渍炭对 CO 的催化氧化性能研究 [J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2018, 46(2): 88-92,101.
[9]	赵振刚韩德侠. 活性炭负载壳聚糖对水中腐殖酸的吸附性能及吸附机理[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(10): 141-148.
[10]	雷利荣党中煦李友明. 活性炭负载 Fe2O3 催化臭氧降解丁香酚[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2018, 46(10): 132-140.
[11]	杨逸张会平鄢瑛 . 苯酚在 CeO₂ -ZSM-5固定床反应器上的湿式催化降解[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(6): 117-123,130.
[12]	张永丽唐嘉张静. Ni /GAC 催化过硫酸钠降解酸性橙7[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2017, 45(2): 137-143.
[13]	莫立焕谈金强王聪聪徐峻李军. γ-Al₂O₃催化臭氧深度处理蔗渣制浆废水[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(2): 144-152.
[14]	彭新文谭杰文吴昌艳邓青林佳纯孙润仓. 半纤维素-g-壳聚糖负载钯(0)催化剂的制备与催化性能[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(6): 27-34,40.
[15]	陈景添李友明雷利荣. 臭氧降解丁香酚的效果及动力学分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2016, 44(6): 90-97.