室溫芬頓試劑高級氧化技術(shù)條件選擇及效果評價(jià)研究.pdf

1、人類活動的不斷增加、環(huán)境資源的不斷改變，導(dǎo)致各類排放污水的復(fù)雜性不斷增加，廢水對環(huán)境所造成的影響也日益嚴(yán)重，與當(dāng)前提倡的節(jié)能減排，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的人與自然和諧發(fā)展的社會理念相悖。Fenton試劑作為具有獨(dú)特優(yōu)勢的一種高級氧化技術(shù)，近年來成為環(huán)境科學(xué)與工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，也廣泛地應(yīng)用于各類廢水處理實(shí)踐中。但在實(shí)際的工程實(shí)踐中，芬頓試劑的鏈反應(yīng)的進(jìn)行受到一系列因素的影響，導(dǎo)致存在著建設(shè)和運(yùn)行成本較高或處理效率低等問題。因此系統(tǒng)分

2、析這些影響因素及影響程度的大小，對芬頓試劑在工程實(shí)踐中的應(yīng)用有著重要的指導(dǎo)意義。 Fenton法處理含有羥基有機(jī)化合物的廢水時(shí)存在明顯的選擇性。羥基取代基類型、羥基數(shù)量、羥基取代位置、主鏈鏈長及主鏈的飽和度對Fenton法處理效果均存在不同程度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：一元酚羥基對Fenton反應(yīng)有著促進(jìn)作用，而一元醇羥基對其有強(qiáng)烈的抑制作用：當(dāng)碳原子數(shù)相同而羥基數(shù)不同時(shí)，隨羥基數(shù)量的增加其對Fenton反應(yīng)的影響逐漸下降；飽和一

3、元醇主鏈碳原子個數(shù)越多，則其對Fenton反應(yīng)的抑制作用越明顯；主鏈的不飽和度對Fenton反應(yīng)的影響也是不同的，脂肪族不飽和羥基化合物的Fenton法處理效果很差，而對苯環(huán)類羥基化合物有著很好的氧化處理效果；鏈長與醇羥基個數(shù)都不同時(shí)，隨主鏈的增長和羥基數(shù)量的增加，其對Fenton反應(yīng)的抑制作用隨之下降，表現(xiàn)出良好的氧化降解效果。 影響Fenton反應(yīng)過程H2O2分解及其有效利用率的因素有很多，其中[Fe2+]要求控制在3mm

4、ol/L以上。酚類體系H2O2的有效利用率不僅受H2O2濃度變化的影響，且受初始CODcr的影響。一般表現(xiàn)為隨CODcr的增加，H2O2有效利用率迅速增加，當(dāng)初始CODcr一定時(shí)，H2O2濃度在600和1800mg/L時(shí)，一元酚與二元酚體系的H2O2有效利用率均出現(xiàn)了兩個峰值，前者的峰值分別為11.83和12.99gCODcr/gH2O2，后者的峰值分別為9.01和11.95gCODcr/gH2O2。而醇類體系H2O2的有效利用率受H2

5、O2濃度的影響較大，但與初始CODcr的關(guān)系不明顯。當(dāng)H2O2濃度低于300mg/L時(shí)，乙醇比對照體系H2O2的分解率高1-3％，而有效利用率僅為0.6gCODcr/gH2O2；隨H2O2用量的繼續(xù)增加，其有效利用率趨于0gCODcr/gH2O2。而二元醇體系H2O2有效利用率與其濃度間呈“倒U”型規(guī)律，H2O2低于300mg/L時(shí)，其有效利用率僅為1.25gCODcr/gH2O2；H2O2濃度在300-900mg/L之間時(shí)，其有效利用

6、率可達(dá)8.96gCODcr/gH2O2；其后隨著H2O2的增加，有效利用率迅速下降到與乙醇體系相當(dāng)。在混合體系中，醇羥基和酚羥基所占比例對H2O2有效利用率也有顯著的影響，當(dāng)乙醇比例小于60％時(shí)，H2O2有效利用率穩(wěn)定在13.0gCODcr/gH2O2；隨乙醇比例的增加，其對H2O2的分解抑制效應(yīng)表現(xiàn)出劑量依賴關(guān)系，H2O2有效利用率也逐漸下降到近于0gCODcr/gH2O2，說明這部分H2O2并沒有得以有效地分解用于氧化廢水中的COD

7、cr，這在工程實(shí)踐中應(yīng)引起高度的重視。 芬頓氧化技術(shù)的選擇性體現(xiàn)在不同體系中羥基自由基的不同產(chǎn)生量上。亞甲基藍(lán)分光光度法測得的△A可直接反映出不同體系中產(chǎn)生的不同羥基自由基的量，而△A越大，羥基的生成量越大。氧化效果差的一元飽和醇(乙醇體系中)，相同實(shí)驗(yàn)條件下其△A乙醇僅為0.020，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于△A丙三醇(1.000)、△A聚乙烯醇(1.190)及△A苯酚(1.200)，△A丙三醇又稍小于△A聚乙烯醇及△A苯酚，因此我們可以明確