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　　有機胺廢水主要來源于皮革、輪胎、紡織類等工業(yè)，主要含甲胺、三乙胺、氨以及其他一些微量的副產(chǎn)物，屬于濃度高、毒性強、難生物降解的高氮低碳型廢水。未經(jīng)處置的有機胺廢水直接排放會對人體和四周環(huán)境形成宏大的危害。需要對有機胺工業(yè)廢水處理后才能進行排放或回用

　　目前，國內(nèi)外學者主要采用化學法和物理法降解有機胺廢水，其中催化氧化以其處置量大、降解效果優(yōu)、處置時間短等特性成為研討的熱點。

　　ZSM-5分子篩(高硅型沸石)作為固體酸催化劑的代表，可應(yīng)用于多種催化反響。但其孔徑過小，微孔尺寸會限制有機胺廢水的催化降解性能。堿處置技術(shù)能夠選擇性地脫除骨架硅而引入介孔，并且可以調(diào)控分子篩酸性。目前，關(guān)于堿處置ZSM-5分子篩的報道大都是采用堿性較強的NaOH溶液，但對堿性較溫和的CH3COONa溶液處置ZSM-5分子篩停止堿改性的研討還未見報道。研討發(fā)現(xiàn)，采用強堿改性ZSM-5分子篩，成孔速率和深度不易控制，招致其表面面微孔大局部被毀壞，MFI構(gòu)造遭到毀壞，使得ZSM-5分子篩的穩(wěn)定性大大降低。而采用堿性較溫和的CH3COONa溶液處置ZSM-5分子篩，既能引入介孔構(gòu)造，又對ZSM-5分子篩構(gòu)造影響較小。

　　本研討先用一定濃度的CH3COONa溶液處置合成微孔-介孔多級孔ZSM-5分子篩，并對改性前后的ZSM-5分子篩負載Fe，制備Fe/ZSM-5分子篩作催化劑，采用正交設(shè)計布置實驗，調(diào)查了反響溫度、反響時間、催化劑用量、溶液初始pH、H2O2用量對催化氧化降解有機胺廢水的影響，并得到了不同參數(shù)對催化氧化降解有機胺廢水的主次關(guān)系，肯定出實驗范圍內(nèi)的最佳評價條件。

　　1、實驗局部

　　1.1 原水水質(zhì)

　　實驗采用的廢水為上海綠強新資料有限公司在工業(yè)生產(chǎn)分子篩過程中產(chǎn)生的高濃度有機胺廢水，該廢水呈透明狀態(tài)，有懸浮物，成分復雜，主要包含三乙胺、四乙基氫氧化銨、苯銨等有機胺成分，COD為5030~5050mg/L，pH為12~13。

　　1.2 試劑

　　氫氧化鈉、硫酸鋁、乙酸鈉、硝酸鐵，江蘇強盛功用化學股份有限公司(剖析純);四丙基氫氧化銨：質(zhì)量分數(shù)為25%，國藥集團化學試劑有限公司;硅溶膠：質(zhì)量分數(shù)為25%，浙江宇達化工有限公司。

　　1.3 Fe/ZSM-5分子篩催化劑的制備

　　以硫酸鋁為鋁源，硅溶膠為硅源，采用水熱合成法，合成硅鋁物質(zhì)的量比為50的ZSM-5分子篩。將合成好的ZSM-5分子篩參加到500mL濃度為4mol/L的CH3COONa溶液中，80℃水浴攪拌2h，離心洗濯，枯燥焙燒，得到微孔-介孔多級孔ZSM-5分子篩，將采用CH3COONa溶液處置的ZSM-5分子篩記作ZSM-5(4)，未經(jīng)CH3COONa溶液處置的ZSM-5分子篩記作ZSM-5(0)。將處置前后的樣品等體積浸漬硝酸鐵溶液中(Fe的負載量為10%)，120℃烘干，然后在一定溫度下焙燒3.5h，得到Fe/ZSM-5(4)、Fe/ZSM-5(0)催化劑。

　　1.4 催化劑的表征

　　樣品的物相剖析在D/max-2550VB/PC型X射線衍射(XRD)儀停止表征，測試條件為：衍射源Cu-Kα(λ=0.15406nm)，管電壓為40kV，管電流為40mA，5°~40°掃描，掃描速率為2(°)/min。在ASAP2020型物理吸附儀(美國Micromeritics公司)上停止BET表征。在MerlinCompact型掃描電鏡(SEM)上察看樣品形貌。樣品的硅鋁物質(zhì)的量比由島津XRF1700型X射線熒光光譜(XRF)剖析儀剖析。

　　1.5 活性評價辦法

　　取有機胺廢水20mL，調(diào)理pH后參加到裝有催化劑的錐形瓶中，滴加一定量的H2O2，在水浴恒溫振蕩器中振蕩并計時。反響一段時間后，將反響液離心別離，取上層清液，采用重鉻酸鉀法測定其COD。

　　2、結(jié)果與討論

　　2.1 CH3COONa溶液處置對ZSM-5分子篩晶體構(gòu)造的影響

　　經(jīng)過CH3COONa溶液處置前后ZSM-5分子篩的XRD譜圖見圖1。

　　由圖1可知，CH3COONa溶液處置前后的ZSM-5分子篩在2θ分別為7.9°、8.7°、22.8°、23.5°、24.4°處均有特征衍射峰呈現(xiàn)，闡明經(jīng)過CH3COONa溶液處置后的樣品仍保存了ZSM-5分子篩的晶相構(gòu)造。

　　2.2 CH3COONa溶液處置對ZSM-5分子篩形貌的影響

　　ZSM-5分子篩經(jīng)過CH3COONa溶液處置前后的SEM見圖2。

　　由圖2可知，CH3COONa溶液處置前，ZSM-5分子篩呈粗糙的橢球形。經(jīng)過CH3COONa溶液處置后，ZSM-5分子篩粒徑明顯減小，ZSM-5分子篩顆粒的破損水平加深，但仍堅持了ZSM-5分子篩的根本形貌，這與XRD表征結(jié)果相符。與已有文獻相比，采用NaOH溶液和Na2CO3溶液等堿性較強的改性劑處置ZSM-5分子篩，對分子篩的形貌構(gòu)造影響很大，分子篩骨架極易形成坍塌，對分子篩的運用性能有較大影響;而采用CH3COONa溶液處置ZSM-5分子篩，對分子篩形貌構(gòu)造影響較小，具有高度可調(diào)控性。

　　2.3 CH3COONa溶液處置對ZSM-5分子篩孔構(gòu)造性質(zhì)的影響

　　CH3COONa溶液處置前后ZSM-5分子篩的孔構(gòu)造性質(zhì)見表1。

　　由表1可知，CH3COONa溶液處置后ZSM-5分子篩的總比外表積、總體積、介孔比外表積和介孔體積均增大，微孔比外表積和微孔體積均減小。這是由于采用CH3COONa溶液處置ZSM-5分子篩，可以溶解ZSM-5分子篩中的骨架硅，在一定水平上將ZSM-5分子篩中的微孔構(gòu)造轉(zhuǎn)化成了介孔構(gòu)造，闡明采用CH3COONa溶液處置ZSM-5分子篩可以起到堿改性的作用。

　　2.4 CH3COONa溶液處置對催化氧化降解有機胺廢水的影響

　　在反響溫度為75℃、反響時間為2h、H2O2用量為30mL/L、催化劑用量為20g/L、反響初始pH為4的條件下，停止經(jīng)CH3COONa溶液改性前后Fe/ZSM-5樣品和ZSM-5樣品催化氧化降解有機胺廢水實驗。結(jié)果標明，經(jīng)CH3COONa溶液改性前后的Fe/ZSM-5樣品COD去除率分別為47.0%、90.3%，未負載活性組分Fe的ZSM-5樣品不具有催化降解有機胺廢水的作用。與Fe/ZSM-5(0)樣品相比，經(jīng)CH3COONa溶液改性制備的Fe/ZSM-5(4)樣品具有較高的COD去除率。這是由于，采用CH3COONa處置ZSM-5分子篩，可以引入介孔構(gòu)造，減小了分子的擴散阻力，增大了反響物的擴散速率和傳質(zhì)才能，同時，改性后的ZSM-5分子篩比外表積顯著增加，為活性組分Fe的分散負載提供了有利條件。

　　2.5 正交實驗要素及程度的選定

　　本研討采用多級孔Fe/ZSM-5(4)樣品作催化劑，選取了反響溫度、反響時間、催化劑用量、溶液初始pH、H2O2用量這5個影響要素，每個影響要素劃分為3個程度，要素程度見表2。

　　正交實驗結(jié)果見表3。

　　由表3可知，各要素的影響由大到小次第為：反響溫度>催化劑用量>反響時間>H2O2用量>溶液初始pH。此次正交實驗中，最佳優(yōu)化條件：反響時間為90min，反響溫度為95℃，催化劑用量為30g/L，溶液初始pH為4，H2O2用量為45mL/L。

　　2.6 考證實驗

　　在最優(yōu)工藝條件下停止了3次考證實驗，COD去除率分別為98.9%、98.6%、98.7%。實驗結(jié)果均優(yōu)于正交設(shè)計表中的實驗結(jié)果。因而，在此實驗范圍內(nèi)，經(jīng)過正交實驗所得的最優(yōu)工藝條件是有意義的。

　　3、結(jié)論

　　(1)采用CH3COONa溶液處置ZSM-5分子篩，可以在對分子篩的形貌構(gòu)造影響較小的根底上有效地引入介孔構(gòu)造，具有堿改性的作用。與未改性的Fe/ZSM-5(0)樣品相比，改性后的Fe/ZSM-5(4)樣品的催化氧化降解有機胺廢水性能具有顯著進步。ZSM-5分子篩自身不具備催化氧化降解有機胺廢水的作用。

　　(2)應(yīng)用正交法優(yōu)化Fe/ZSM-5(4)樣品催化氧化降解有機胺廢水反響條件，得出Fe/ZSM-5(4)樣品催化氧化降解有機胺廢水的最佳反響條件：反響時間為90min，反響溫度為95℃，催化劑用量為30g/L，溶液初始pH為4，H2O2用量為45mL/L。3次考證實驗結(jié)果標明，該反響條件具有高度的牢靠性和重現(xiàn)性。