粉末活性炭對Fenton反應氧化能力影響的研究.pdf

1、Fenton氧化技術被廣泛應用于持久性有機污染物的降解處理，主要優(yōu)點在于Fenton試劑能將大部分污染物轉化為無害或可生物可降解產(chǎn)物，反應后的殘余試劑對環(huán)境無危害，并且Fenton試劑的成本相對較低。應用Fenton試劑的最大問題在于，氧化過程中羥基自由基容易受到非污染物的干擾，這對于Fenton反應在地下水污染和原位土壤污染上的應用受到很大限制；
　　羥基自由基具有超強的氧化能力，不僅能氧化大部分的有機物，也能與很多無機物發(fā)生氧

2、化還原反應。因此，在實際應用中，F(xiàn)enton反應的氧化效率很低。
　　本研究針對羥基自由基無選擇性氧化的缺點，利用活性炭能吸附有機物的特點，將溶液中污染物濃縮聚集在活性炭附近，同時也利用活性炭能吸附金屬離子的特點，將Fenton反應引導至活性炭表面附近發(fā)生。在活性炭附近發(fā)生的Fenton反應，生成的羥基自由基處于一個有機物濃度相對較高的環(huán)境。根據(jù)化學碰撞反應原理可知，在此環(huán)境下的羥基自由基與有機物發(fā)生反應的可能性被大大提高，從而能

3、從整體上提高Fenton反應氧化有機物的效率。
　　本研究的目標是通過在Fenton反應中添加粉末活性炭來提高Fenton反應氧化效率的目的。實驗結果表明，粉末活性炭對Fenton氧化反應存在提高氧化效率的作用。與Fenton系統(tǒng)氧化苯酚時的結果相比，PAC-Fenton系統(tǒng)中亞鐵離子的濃度高于0.050 mM，粉末活性炭(Powder Activated Carbon，PAC)的投加量為0.15 g/L時，COD去除率增長幅度要

4、普遍高于單純的PAC吸附苯酚時的COD去除率。其中，在亞鐵離子濃度為1.0 mM時，COD去除率的增幅為14.8％，高于PAC單獨吸附苯酚時COD去除率(11％)。在PAC-Fenton系統(tǒng)中的PAC吸附與PAC單獨吸附去除苯酚系統(tǒng)不同，后者是單純的PAC吸附苯酚分子，苯酚分子在吸附的過程中主要是物理吸附過程，分子結構不發(fā)生改變，而前者的吸附過程發(fā)生在Fenton氧化環(huán)境中，溶液中大量存在的是苯酚的氧化中間產(chǎn)物，其分子量要低于苯酚分子。