水體中酚類(lèi)有機(jī)污染物的光助Fenton降解技術(shù)研究.pdf

1、本文闡述了含酚廢水的性質(zhì)及其危害，以及處理含酚廢水的必要性和迫切性；總結(jié)了迄今為止國(guó)內(nèi)外研究者在處理含酚廢水領(lǐng)域取得的成果和各種技術(shù)處理含酚廢水的特點(diǎn)；較全面的綜述了Fenton和光助Fenton技術(shù)降解有機(jī)污染物的機(jī)理以及在處理難降解有機(jī)廢水方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。 通過(guò)文獻(xiàn)檢索和分析可以看出光助Fenton技術(shù)在處理難降解有機(jī)污染物時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是一種很有應(yīng)用前景的廢水處理技術(shù)。因此，圍繞著“光助Fenton技術(shù)處理

2、含酚廢水”為核心，進(jìn)行了以下研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：(1)Fenton法處理含酚廢水的研究，主要考察時(shí)間、pH、H2O2濃度、Fe2+濃度等因素對(duì)Fenton技術(shù)的影響規(guī)律；(2)光助Fenton法處理含酚廢水最佳反應(yīng)條件的研究，包括汞燈-Fenton、太陽(yáng)光-Fenton和Fenton三種體系降解效果的對(duì)比，以及考察了各反應(yīng)參數(shù)在太陽(yáng)光-Fenton降解體系中的影響強(qiáng)弱關(guān)系，確定最佳反應(yīng)條件；(3)Fenton及光助Fenton法處理不同濃度含

3、酚廢水的研究，主要研究含酚廢水濃度對(duì)處理技術(shù)的影響；(4)光助Fenton法處理含有不同類(lèi)型酚類(lèi)有機(jī)化合物廢水的研究，包括降解對(duì)苯二酚、間苯二酚、間苯三酚三種酚類(lèi)廢水；(5)光助Fenton法中金屬催化劑作用研究，包括Cu2+、Co2+、Cr3+、Ni2+和Sn2+作為催化劑的降解效果及影響。(6)反應(yīng)機(jī)理的初步研究，建立了光助Fenton技術(shù)降解苯酚的動(dòng)力學(xué)方程，采用高效液相色譜法進(jìn)行了降解中間產(chǎn)物的研究。 實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明

4、，外加紫外光源照射或采用太陽(yáng)光聯(lián)合Fenton技術(shù)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果都能有效地提高Fenton試劑的降解效率。光助Fenton技術(shù)的最佳工藝條件是：平均光強(qiáng)=35000Lux，[H2O2]=12mmol/L，[FeSO4]=2.7mmol/L，pH=3，t=30min。在此條件下，濃度為400mg/L苯酚的降解率可達(dá)到99﹪以上，COD的去除率可達(dá)到60﹪以上。比較單純使用Fenton技術(shù)，光助Fenton技術(shù)有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)降解效率高；(2

5、)試劑用量少：達(dá)到相同處理目標(biāo)所用的試劑量減少了約40﹪左右；(3)反應(yīng)條件溫和：反應(yīng)體系常溫、常壓，介質(zhì)酸度相對(duì)較弱，降低了對(duì)反應(yīng)設(shè)備的要求，出水色度也明顯降低；(4)可以有效處理高濃度有機(jī)物廢水。因此，光助Fenton技術(shù)可以經(jīng)濟(jì)高效地處理各類(lèi)含酚廢水，是一種很有應(yīng)用前景的廢水處理技術(shù)。從采用綠色工藝和節(jié)約能源的原則出發(fā)，應(yīng)重視太陽(yáng)光的利用，并可以考慮工程化。 實(shí)驗(yàn)還表明，光助Fenton技術(shù)對(duì)多元酚也有很好的降解效果。在

6、相同光照條件下，只需添加H2O27mmol/L和Fe2+1.5mmol/L，反應(yīng)30min左右，二元酚轉(zhuǎn)化率可達(dá)到98.4﹪,COD去除率為68.7﹪；三元酚轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.6﹪，COD去除率為74.8﹪。酚類(lèi)物質(zhì)的降解率與該物質(zhì)中羥基的數(shù)目有關(guān)，與羥基所在位置無(wú)關(guān)。 通過(guò)金屬催化劑作用的實(shí)驗(yàn)研究，本文認(rèn)為若用Cu2+或Co2+代替Fe2+作催化劑，可以大幅提高光助Fenton技術(shù)的降解效率，苯酚轉(zhuǎn)化率可提高10到20個(gè)百分點(diǎn)