Fenton氧化法耦合鐵炭微電解法處理酰胺類廢水的研究.pdf

1、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)和N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)作為常見(jiàn)的重要化工原料和有機(jī)溶劑，其在石油、化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等工業(yè)中的廣泛使用，必然會(huì)產(chǎn)生大量的DMF和DMAC廢水。由于DMF和DMAC廢水具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，危害嚴(yán)重的的特點(diǎn)，因此，未經(jīng)處理的DMF和DMAC廢水的直接排放，不僅會(huì)對(duì)會(huì)對(duì)環(huán)境和人們的健康帶來(lái)嚴(yán)重的危害，也是對(duì)DMF和DMAC資源的巨大浪費(fèi)。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于DMAC廢水的研究比較成熟，其研究的內(nèi)容也比較徹底，但

2、利用Fenton法對(duì)DMF廢水的研究相對(duì)較少，因此，本文在前人對(duì)DMF廢水處理研究的基礎(chǔ)上，提出利用Fenton氧化法對(duì)DMF廢水進(jìn)行處理，并探究各因素對(duì)Fenton氧化法處理DMF廢水影響效果的試驗(yàn)具有重要的意義。為降低DMF廢水處理成本，文中還對(duì)Fenton氧化法耦合鐵炭微電解法處理DMF廢水進(jìn)行了試驗(yàn)。
　　本文利用通過(guò)利用Fenton氧化法、鐵炭微電解法以及Fenton氧化耦合鐵炭微電解法分別對(duì)DMF廢水進(jìn)行處理的試驗(yàn)，系

3、統(tǒng)研究了各反應(yīng)中pH值，反應(yīng)時(shí)間，F(xiàn)eSO4·7H2O投加量，H2O2投加量，原水濃度等因素對(duì)DMF廢水處理效果的影響，并得出各反應(yīng)的最佳條件為:Fenton氧化法處理DMF廢水的最佳反應(yīng)條件為pH=3，反應(yīng)時(shí)間為40min，F(xiàn)eSO4·7H2O投加量為1500mg/L、H2O2投加量3ml/L，原水濃度250mg/L;鐵炭微電解法處理DMF廢水的最佳反應(yīng)條件為鐵炭比為1∶1，pH=3，停留時(shí)間為60min;Fenton氧化在鐵炭微電解

4、之后處理DMF廢水的最佳反應(yīng)條件為pH=3，F(xiàn)eSO4·7H2O投加量為1000mg/L、H2O2投加量2.67ml/L;Femon氧化在鐵炭微電解之前處理DMF廢水的最佳反應(yīng)條件為pH=5，反應(yīng)時(shí)間為1h，F(xiàn)eSO4·7H2O投加量為1000mg/L、H2O2投加量2.67ml/L和不曝氣。
　　各反應(yīng)中鐵炭微電解處理DMF廢水中COD的去除率可達(dá)40％，F(xiàn)enton氧化法處理DMF廢水中COD去除率可達(dá)49.7％，F(xiàn)enton

5、氧化在鐵炭微電解之前處理DMF廢水中COD去除率可達(dá)72.22％，即Fenton氧化耦合鐵炭微電解技術(shù)對(duì)DMF廢水的處理有效的達(dá)到了強(qiáng)化的效果。但Fenton氧化在鐵炭微電解之后處理DMF廢水中COD的去除率僅達(dá)到40％，沒(méi)有達(dá)到強(qiáng)化效果，因此，在利用Fenton氧化耦合鐵炭微電解技術(shù)處理DMF廢水時(shí)，F(xiàn)enton氧化應(yīng)處在鐵炭微電解之前。
　　在Fenton氧化在鐵炭微電解之前的最佳反應(yīng)條件下，處理DMF廢水的COD去除率為65

6、％，而在曝氣條件下COD去除率為45％。為驗(yàn)證Fenton氧化法和Fenton氧化在鐵炭微電解之前對(duì)實(shí)際廢水的去除效果，我們選取不同濃度的制膜廢水和廢液進(jìn)行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Fenton氧化法對(duì)COD濃度為775.2mg/L的制膜廢水和濃度為36720mg/L的制膜廢液的COD去除率分別為35.71％和38.9％，而Fenton氧化耦合鐵炭微電解法對(duì)COD濃度為734.4mg/L的制膜廢水和濃度為36720mg/L的制膜廢液的COD去除率分

7、別為66.67％和72.22％。
　　此外，通過(guò)紫外可見(jiàn)光譜分析Fenton氧化法處理DMF廢水和DMAC廢水的機(jī)理，我們得出Fenton氧化法處理酰胺類廢水的反應(yīng)機(jī)理為Fenton氧化對(duì)酰胺基團(tuán)和不飽和雙鍵進(jìn)行氧化，破壞羰基和氨基之間的鍵;Fenton進(jìn)一步氧化碳氧雙鍵，最終生成易降解的小分子有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。
　　綜上，芬頓氧化法處理DMF廢水的試驗(yàn)是可行的，可以應(yīng)用于實(shí)際水樣的去除，為了降低實(shí)際運(yùn)行的成本，應(yīng)考慮運(yùn)用Fe