生物合成羟基硫酸铁矿物催化类Fenton反应改善精对苯二甲酸(PTA)化工污泥脱水性能研究
作者:申祖武; 罗浩伟; 郭泽浩; 杨俊; 宋永伟
加工时间:2024-11-20
信息来源:环境科学学报
关键词:羟基硫酸铁矿物;催化剂;类Fenton;PTA污泥;脱水性能
摘 要:精对苯二甲酸(PTA)污泥有机质含量极高使得污泥脱水极其困难,泥饼含水率过高导致焚烧成本高昂,设法实现该污泥的深度脱水对后续处置十分重要.本研究选择生物合成羟基硫酸铁矿物作为类Fenton催化剂,考察其介导的催化类Fenton反应在改善PTA污泥脱水性能上的可行性,通过关键参数优化强化PTA污泥脱水性能并探究其机理,最后采用中试设备评估该方法的稳定性.结果表明,生物合成羟基硫酸铁矿物为施氏矿物和黄钾铁矾的混合物,化学式可表示为K0.01Fe3(SO4)0.39(OH)8.23.羟基硫酸铁矿物介导的催化类Fenton反应可有效改善PTA污泥脱水性能,最佳反应条件为:污泥初始pH值4.0,H2O2浓度为4.5 g·L-1,矿物含量为4.0 g·L-1,反应时间为30 min.经改性后,PTA污泥比阻(SRF)从初始的57.84×1012 m·kg-1下降至2.21×1012 m·kg-1,污泥中紧密粘附EPS(TB-EPS)浓度从385.1 mg·L-1下降至232.7 mg·L-1,结合水含量从6.57 g·g-1下降至3.19 g·g-1.连续22批次的中试结果表明,相比生物沥浸法,羟基硫酸铁矿物催化类Fenton氧化法不仅可以进一步提高PTA污泥处理能力,还可实现污泥高干度脱水.研究结果可为羟基硫酸铁矿物催化类Fenton氧化法在PTA污泥处理中的应用提供理论指导和技术支持.
内 容:原文可通过湖北省科技资源共享服务平台(https://www.hbsts.org.cn/)获取