改性污泥生物炭催化PMS降解印染废水中PVA的研究

研究用氢氧化钠对印染生化污泥进行改性制备含铁生物炭（ISBC）,并以浸渍煅烧法在该生物炭上负载Mn/Cu双金属,得到Mn/Cu改性污泥炭催化剂（MSDBC）用于催化活化过一硫酸盐（PMS）降解印染废水中难降解的聚乙烯醇（PVA）,实现了印染废水处理中剩余污泥的资源化和PVA的高效降解。实验采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和氮气吸脱附等温仪（BET）对制备的材料进行形貌和结构表征,并探究得出最佳条件为金属浸渍量为5mmol/g,Mn/Cu比例为2∶1,pH为7,PMS投加量为6mmol/L,催化剂投加量为5g/L,该条件下降解效率达96.5%。EPR和淬灭实验说明MSDBC催化PMS生成的活性物种主要为SO₄^-•、•OH、O₂^-•和¹O₂,且发挥主要作用的是¹O₂和•OH,不同价态的金属之间的转化保证了活性位点的循环再生,重复使用实验证明了MSDBC的可重复使用性,5次使用后仍有较好的催化效果。综上,MSDBC为一种有效催化PMS降解水中PVA的污泥基非均相催化剂,具有实际应用前景。