Fenton體系氧化降解苯甲酸廢水的研究.pdf

1、苯甲酸是一種重要的有機(jī)化工原料，在醫(yī)藥、食品和化工等方面具有廣泛的應(yīng)用。但是在苯甲酸生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有較強(qiáng)的毒性和酸性腐蝕性，若直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成很大的污染。針對(duì)該廢水的特點(diǎn)，提出了萃取-Fenton處理工藝，首先以生產(chǎn)原料甲苯為萃取劑對(duì)該廢水進(jìn)行三級(jí)萃取，有機(jī)相進(jìn)入反應(yīng)器回用，經(jīng)萃取處理后的廢水采用Fenton高級(jí)氧化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行深度處理使得出水達(dá)標(biāo)。本文主要利用Fenton試劑法降解苯甲酸廢水，考察其降解效果及工藝條件。

2、r>　　首先進(jìn)行了均相Fenton體系對(duì)苯甲酸廢水的降解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中詳細(xì)考察了對(duì)降解效果影響可能比較大的因素，如苯甲酸溶液的初始濃度、pH值、H2O2的投加量以及Fe2+用量等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以上這些考察因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響比較明顯，當(dāng)調(diào)節(jié)溶液的初始pH=3， H2O2最佳的經(jīng)濟(jì)投加量為Qth（即12.3mmol/L），F(xiàn)e2+最佳投加量為0.41mmol/L（即H2O2∶Fe2+=30∶1），在室溫條件下反應(yīng)60min以后，濃度為10

3、0mg/L的苯甲酸幾乎可以完全被降解，同時(shí)達(dá)到了41.9％以上的TOC去除率;在苯甲酸初始濃度對(duì)反應(yīng)的影響實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，苯甲酸的初始濃度為200mg/L的時(shí)侯，達(dá)到了最大的TOC去除率45.4％;當(dāng)廢水中苯甲酸的濃度太高時(shí)，分批投加H2O2可以提高Fenton試劑效率，避免造成資源浪費(fèi)。
　　均相Fenton法雖然反應(yīng)快、降解效果好，但是經(jīng)濟(jì)成本比較高，F(xiàn)e2+若不經(jīng)過處理也會(huì)造成污染，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，考慮制備非均相催化劑來利用非

4、均相體系來降解苯甲酸廢水。本文首先對(duì)購買的顆粒AC進(jìn)行了粉碎、分級(jí)和預(yù)處理，以預(yù)處理樣為載體，利用浸漬法將載體浸沒于1g/L的Fe2+溶液中制備了Fe/AC催化劑。通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)分析了影響催化劑制備的因素，研究發(fā)現(xiàn)，粒徑、煅燒溫度和煅燒時(shí)間這三個(gè)因素對(duì)催化劑活性的影響依次增大。結(jié)合TG-DSC、BET、XRD、SEM等測試手段對(duì)負(fù)載型催化劑的表征，確定制備條件為粒徑60-100目，在300℃下煅燒4h。
　　接下來利用自制的非均

5、相催化劑對(duì)苯甲酸廢水的降解進(jìn)行了考察，得到了最佳的實(shí)驗(yàn)條件:調(diào)節(jié)溶液的初始pH為3，投加適量的催化劑使其濃度達(dá)到1 g/L，在磁力攪拌作用下吸附210min，然后加入0.5倍計(jì)算所得的雙氧水理論投加量(即0.5Qth=6.15mmol/L)，最后在室溫條件下經(jīng)過90min的反應(yīng)以后，達(dá)到了76.76％的TOC去除率。
　　最后對(duì)苯甲酸的降解歷程進(jìn)行了分析，分析手段主要是TOC分析儀和高效液相色譜，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，苯甲酸在