Fenton試劑氧化苯酚廢水和橡膠工業(yè)廢水的研究.pdf

1、Fenton氧化法處理有機(jī)廢水是一種高級(jí)氧化技術(shù)，能有效的去除廢水中有毒有害有機(jī)污染物。本文以苯酚廢水為研究對(duì)象，利用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、高效液相色譜儀及離子色譜儀等對(duì)Fenton試劑氧化降解苯酚廢水機(jī)理進(jìn)行研究，考察工藝操作條件、各影響因子的作用機(jī)制，并對(duì)Fenton氧化降解中等濃度苯酚廢水動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 通過(guò)L<,16>(4<'4>)正交試驗(yàn)，考察pH值、H<,2>O<,2>初始濃度、Fe<'2+>濃度及反應(yīng)溫度對(duì)苯

2、酚和COD去除率的影響。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果分析各因素的顯著性水平，據(jù)此確定Fenton氧化試驗(yàn)的基準(zhǔn)條件為：H<,2>O<,2>投加量1.5mL、FeSO<,4>·7H<,2>O<,2>投加量0.3g，反應(yīng)PH=3，反應(yīng)時(shí)間為30min，反應(yīng)溫度為25℃。Fenton反應(yīng)的主要機(jī)理是雙氧水在Fe<'2+>催化作用下迅速分解產(chǎn)生羥基自由基(·OH)，這些新生成的·OH可以在比較短的時(shí)間內(nèi)將苯酚分解，使得苯酚及COD去除率分別在90％和80％

3、以上。試驗(yàn)分析苯酚在反應(yīng)過(guò)程中分解機(jī)理為：苯酚→苯醌→馬來(lái)酸→乙二酸、丙二酸→丙酸、乙酸、甲酸一水和二氧化碳。通過(guò)研究不同氧化劑和催化劑濃度下Fenton試劑氧化降解苯酚廢水的作用規(guī)律，用線(xiàn)性回歸法對(duì)不同氧化降解時(shí)間的苯酚去除率進(jìn)行定量分析，得到了如下動(dòng)力學(xué)模型： d[COD]/dt=18.3496exp(-14616/RT)[H<,2>O<,2>]<'0.5393>[FeSO<,4>]<'0.348> 另外，以某橡膠廠(chǎng)

4、的實(shí)際工業(yè)廢水為研究對(duì)象，探討了H<,2>O<,2>投加量、混凝液pH、混凝劑投加量以及反應(yīng)時(shí)間對(duì)Fenton氧化后廢水混凝處理效果的影響；并對(duì)H<,2>O<,2>用量、FeSO<,4>·7H<,2>O用量和Fe<,2>(SO<,4>)<,3>用量進(jìn)行L<,9>(3<'3>)正交試驗(yàn)，確定Fenton氧化-混凝聯(lián)合工藝處理橡膠廢水的最佳反應(yīng)條件為：H<,2>O<,2>投加量2ml，F(xiàn)eSO<,4>·7H<,2>O投加量0.3g，F(xiàn)e2(

5、SO<,4>)3投加量0.3g，為該聯(lián)合工藝處理高濃度有機(jī)廢水提供了理論依據(jù)。 與Fenton氧化法和直接混凝法相比，F(xiàn)enton氧化-混凝聯(lián)合處理工藝對(duì)橡膠廢水的處理效果更好，對(duì)COD去除率明顯高于單獨(dú)采用兩種方法對(duì)COD去除率的總和。因此，采用Fenton氧化-混凝聯(lián)合工藝處理橡膠廢水不僅可以大大減少H<,2>O<,2>用量，降低運(yùn)行成本；而且提高了處理效率，克服了單純采用Fenton氧化法處理成本高和單純采用混凝法處理效率