超聲波促進(jìn)Fenton法降解甲基橙溶液的研究.pdf

1、超聲波化學(xué)是化學(xué)、化工的一個(gè)新的分支。超聲波作用能強(qiáng)化質(zhì)量、熱量傳遞和化學(xué)反應(yīng),提高過程速率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)印染廢水排放量約為每天300～400萬噸。染料廢水色度高、可生化性差、組分復(fù)雜,很難經(jīng)濟(jì)有效地用傳統(tǒng)的廢水處理方法進(jìn)行處理。因此,針對(duì)染料廢水的非常規(guī)處理的理論基礎(chǔ)、方法和技術(shù)的研究,已成為人們所關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一。本文以典型的偶氮染料甲基橙為對(duì)象,開展了超聲波促進(jìn)Fenton法催化氧化降解甲基橙溶液的可行性研究。論文較系統(tǒng)地

2、研究了超聲波促進(jìn)Fenton法催化氧化降解甲基橙溶液的影響因素及其降解機(jī)理,研究工作表明:
　?、俪暡ㄅcFenton試劑聯(lián)合作用降解甲基橙溶液時(shí),能在較短的時(shí)間內(nèi)使其中的大部分有機(jī)物礦化而脫色,而在超聲波單獨(dú)作用下則達(dá)不到相同的效果。這是因?yàn)槌暱栈?yīng)在水中產(chǎn)生的·OH自由基的數(shù)量有限,而Fenton試劑在水中產(chǎn)生的大量的·OH自由基彌補(bǔ)了這一不足。
　?、诔暡ù龠M(jìn)Fenton法催化氧化降解甲基橙溶液時(shí),硫酸根離子的生

3、成規(guī)律與甲基橙的降解規(guī)律是一致的,但硫酸根離子的生成率明顯小于甲基橙的脫色率。這說明甲基橙的催化降解反應(yīng)可能是多步驟進(jìn)行的,脫色反應(yīng)處在較前步驟中,脫磺酸基反應(yīng)處在較后步驟中,中間可能存在速率的控制步驟,從而影響脫磺酸基的速率,最終表現(xiàn)為甲基橙的脫色率大于硫酸根離子的生成率。
　?、鄯謩e研究了超聲波、Fenton試劑、超聲波-Fenton試劑作用下甲基橙溶液的脫色和COD去除行為。結(jié)果表明,超聲波單獨(dú)作用于甲基橙溶時(shí),幾乎沒有脫色

4、效果;Fenton試劑單獨(dú)作用于濃度為400mg/L的甲基橙溶液30min,甲基橙溶液色度去除率為67.51％,COD去除率為63.15%;而超聲波和Fenton試劑共同作用時(shí),甲基橙溶液色度去除率達(dá)86.91%,COD去除率達(dá)80.32%。超聲波與Fenton試劑對(duì)甲基橙溶液的降解脫色和COD去除具有協(xié)同作用。Fenton試劑脫色強(qiáng)酸性甲基橙溶液是氧化反應(yīng),而在pH>5時(shí),是還原反應(yīng)。通過紫外—可見光譜分析可知,甲基橙的最大吸收波長(zhǎng)為