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有机胺废水主要来源于皮革、轮胎、纺织类等工业，主要含甲胺、三乙胺、氨以及其他一些微量的副产物，属于浓度高、毒性强、难生物降解的高氮低碳型废水。未经处置的有机胺废水直接排放会对人体和四周环境形成宏大的危害。需要对有机胺工业废水处理后才能进行排放或回用
目前，国内外学者主要采用化学法和物理法降解有机胺废水，其中催化氧化以其处置量大、降解效果优、处置时间短等特性成为研讨的热点。
ZSM-5分子筛(高硅型沸石)作为固体酸催化剂的代表，可应用于多种催化反响。但其孔径过小，微孔尺寸会限制有机胺废水的催化降解性能。碱处置技术能够选择性地脱除骨架硅而引入介孔，并且可以调控分子筛酸性。目前，关于碱处置ZSM-5分子筛的报道大都是采用碱性较强的NaOH溶液，但对碱性较温和的CH3COONa溶液处置ZSM-5分子筛停止碱改性的研讨还未见报道。研讨发现，采用强碱改性ZSM-5分子筛，成孔速率和深度不易控制，招致其表面面微孔大局部被毁坏，MFI构造遭到毁坏，使得ZSM-5分子筛的稳定性大大降低。而采用碱性较温和的CH3COONa溶液处置ZSM-5分子筛，既能引入介孔构造，又对ZSM-5分子筛构造影响较小。
本研讨先用一定浓度的CH3COONa溶液处置合成微孔-介孔多级孔ZSM-5分子筛，并对改性前后的ZSM-5分子筛负载Fe，制备Fe/ZSM-5分子筛作催化剂，采用正交设计布置实验，调查了反响温度、反响时间、催化剂用量、溶液初始pH、H2O2用量对催化氧化降解有机胺废水的影响，并得到了不同参数对催化氧化降解有机胺废水的主次关系，肯定出实验范围内的最佳评价条件。
1、实验局部
1.1 原水水质
实验采用的废水为上海绿强新资料有限公司在工业生产分子筛过程中产生的高浓度有机胺废水，该废水呈透明状态，有悬浮物，成分复杂，主要包含三乙胺、四乙基氢氧化铵、苯铵等有机胺成分，COD为5030~5050mg/L，pH为12~13。
1.2 试剂
氢氧化钠、硫酸铝、乙酸钠、硝酸铁，江苏强盛功用化学股份有限公司(剖析纯);四丙基氢氧化铵：质量分数为25%，国药集团化学试剂有限公司;硅溶胶：质量分数为25%，浙江宇达化工有限公司。
1.3 Fe/ZSM-5分子筛催化剂的制备
以硫酸铝为铝源，硅溶胶为硅源，采用水热合成法，合成硅铝物质的量比为50的ZSM-5分子筛。将合成好的ZSM-5分子筛参加到500mL浓度为4mol/L的CH3COONa溶液中，80℃水浴搅拌2h，离心洗濯，枯燥焙烧，得到微孔-介孔多级孔ZSM-5分子筛，将采用CH3COONa溶液处置的ZSM-5分子筛记作ZSM-5(4)，未经CH3COONa溶液处置的ZSM-5分子筛记作ZSM-5(0)。将处置前后的样品等体积浸渍硝酸铁溶液中(Fe的负载量为10%)，120℃烘干，然后在一定温度下焙烧3.5h，得到Fe/ZSM-5(4)、Fe/ZSM-5(0)催化剂。
1.4 催化剂的表征
样品的物相剖析在D/max-2550VB/PC型X射线衍射(XRD)仪停止表征，测试条件为：衍射源Cu-Kα(λ=0.15406nm)，管电压为40kV，管电流为40mA，5°~40°扫描，扫描速率为2(°)/min。在ASAP2020型物理吸附仪(美国Micromeritics公司)上停止BET表征。在MerlinCompact型扫描电镜(SEM)上察看样品形貌。样品的硅铝物质的量比由岛津XRF1700型X射线荧光光谱(XRF)剖析仪剖析。
1.5 活性评价办法
取有机胺废水20mL，调理pH后参加到装有催化剂的锥形瓶中，滴加一定量的H2O2，在水浴恒温振荡器中振荡并计时。反响一段时间后，将反响液离心别离，取上层清液，采用重铬酸钾法测定其COD。
2、结果与讨论
2.1 CH3COONa溶液处置对ZSM-5分子筛晶体构造的影响
经过CH3COONa溶液处置前后ZSM-5分子筛的XRD谱图见图1。
由图1可知，CH3COONa溶液处置前后的ZSM-5分子筛在2θ分别为7.9°、8.7°、22.8°、23.5°、24.4°处均有特征衍射峰呈现，阐明经过CH3COONa溶液处置后的样品仍保存了ZSM-5分子筛的晶相构造。
2.2 CH3COONa溶液处置对ZSM-5分子筛形貌的影响
ZSM-5分子筛经过CH3COONa溶液处置前后的SEM见图2。
由图2可知，CH3COONa溶液处置前，ZSM-5分子筛呈粗糙的椭球形。经过CH3COONa溶液处置后，ZSM-5分子筛粒径明显减小，ZSM-5分子筛颗粒的破损水平加深，但仍坚持了ZSM-5分子筛的根本形貌，这与XRD表征结果相符。与已有文献相比，采用NaOH溶液和Na2CO3溶液等碱性较强的改性剂处置ZSM-5分子筛，对分子筛的形貌构造影响很大，分子筛骨架极易形成坍塌，对分子筛的运用性能有较大影响;而采用CH3COONa溶液处置ZSM-5分子筛，对分子筛形貌构造影响较小，具有高度可调控性。
2.3 CH3COONa溶液处置对ZSM-5分子筛孔构造性质的影响
CH3COONa溶液处置前后ZSM-5分子筛的孔构造性质见表1。
由表1可知，CH3COONa溶液处置后ZSM-5分子筛的总比外表积、总体积、介孔比外表积和介孔体积均增大，微孔比外表积和微孔体积均减小。这是由于采用CH3COONa溶液处置ZSM-5分子筛，可以溶解ZSM-5分子筛中的骨架硅，在一定水平上将ZSM-5分子筛中的微孔构造转化成了介孔构造，阐明采用CH3COONa溶液处置ZSM-5分子筛可以起到碱改性的作用。
2.4 CH3COONa溶液处置对催化氧化降解有机胺废水的影响
在反响温度为75℃、反响时间为2h、H2O2用量为30mL/L、催化剂用量为20g/L、反响初始pH为4的条件下，停止经CH3COONa溶液改性前后Fe/ZSM-5样品和ZSM-5样品催化氧化降解有机胺废水实验。结果标明，经CH3COONa溶液改性前后的Fe/ZSM-5样品COD去除率分别为47.0%、90.3%，未负载活性组分Fe的ZSM-5样品不具有催化降解有机胺废水的作用。与Fe/ZSM-5(0)样品相比，经CH3COONa溶液改性制备的Fe/ZSM-5(4)样品具有较高的COD去除率。这是由于，采用CH3COONa处置ZSM-5分子筛，可以引入介孔构造，减小了分子的扩散阻力，增大了反响物的扩散速率和传质才能，同时，改性后的ZSM-5分子筛比外表积显著增加，为活性组分Fe的分散负载提供了有利条件。
2.5 正交实验要素及程度的选定
本研讨采用多级孔Fe/ZSM-5(4)样品作催化剂，选取了反响温度、反响时间、催化剂用量、溶液初始pH、H2O2用量这5个影响要素，每个影响要素划分为3个程度，要素程度见表2。
正交实验结果见表3。
由表3可知，各要素的影响由大到小次第为：反响温度>催化剂用量>反响时间>H2O2用量>溶液初始pH。此次正交实验中，最佳优化条件：反响时间为90min，反响温度为95℃，催化剂用量为30g/L，溶液初始pH为4，H2O2用量为45mL/L。
2.6 考证实验
在最优工艺条件下停止了3次考证实验，COD去除率分别为98.9%、98.6%、98.7%。实验结果均优于正交设计表中的实验结果。因而，在此实验范围内，经过正交实验所得的最优工艺条件是有意义的。
3、结论
(1)采用CH3COONa溶液处置ZSM-5分子筛，可以在对分子筛的形貌构造影响较小的根底上有效地引入介孔构造，具有碱改性的作用。与未改性的Fe/ZSM-5(0)样品相比，改性后的Fe/ZSM-5(4)样品的催化氧化降解有机胺废水性能具有显著进步。ZSM-5分子筛自身不具备催化氧化降解有机胺废水的作用。
(2)应用正交法优化Fe/ZSM-5(4)样品催化氧化降解有机胺废水反响条件，得出Fe/ZSM-5(4)样品催化氧化降解有机胺废水的最佳反响条件：反响时间为90min，反响温度为95℃，催化剂用量为30g/L，溶液初始pH为4，H2O2用量为45mL/L。3次考证实验结果标明，该反响条件具有高度的牢靠性和重现性。
