Co_3O_4-C@Al_2O_3活化过一硫酸盐耦合化学沉淀去除EDTA-Ni及其机理研究

作者：黄振华; 孙水裕; 关智杰; 廖小健; 陈少金; 莫志华; 周星帆; 侯树梁; 戴文灿^*

来源：环境科学学报, 2023, 43(07): 148-159.

DOI：10.13671/j.hjkxxb.2023.0081

• EDTA-Ni
• 过一硫酸盐(PMS)
• Co_3O_4-C@Al_2O_3
• 非自由基途径
• 高价态钴

乙二胺四乙酸-镍(EDTA-Ni)广泛存在于多种工业废水中,浓度低,处理难度大,对水体环境及人体健康具有毒害作用,因此急需寻求一种深度处理方法.本研究采用浸渍煅烧法,以氧化铝(Alumina,Al2O3)为基体,负载碳层及四氧化三钴(cobalt oxide,Co3O4),合成一种高效的催化剂Co3O4-C@Al2O3,用于活化过一硫酸盐(Peroxymonosulfate,PMS)进行氧化破络(Co3O4-C@Al2O3/PMS),耦合化学沉淀去除水中的EDTA-Ni.本文优化Co3O4-C@Al2O3的制备条件,考察Co3O4-C@Al2O3/PMS-OH体系去除EDTA-Ni的效果.结果表明,在初始pH=3.8,PMS=0.6 g·L-1,催化剂投加量=0.8 g·L-1和EBTA-Ni初始浓度为5 mg·-1的条件下,反应30 min后,99.31%的EDTA-Ni被去除,出水总Ni浓度稳定低于0.1 mg·L-1,达到广东省《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597-2015)表3规定的排放标准.经过淬灭实验、电子顺磁共振(EPR)和化学探针法分析,发现OH·、SO4-·、1O2均存在于Co3O4-C@Al2O3/PMS体系中,高价态钴也是重要的反应中间体.通过自由基、高价钴和非自由基途径,EDTA-Ni被氧化破络,而后Ni被碱沉淀去除.综上所述,Co3O4-C@Al2O3具有良好的稳定性和可重复性,具有降解实际废水中络合态重金属污染物的巨大潜力.

• 出版日期2023
• 单位广东工业大学; 广东生态工程职业学院; 广东环境保护工程职业学院