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Fenton试剂氧化法在工业废水处理中的应用研究
作者:孟克其其格
来源:《环境与发展》2014年第03期
摘要Fenton试剂的氧化能力强,反应过程短,降解效果好,本文中介绍了Fenton试剂的特点,并且通过实验得出几种无机离子对Fenton试剂氧化处理工业废水的影响。
关键词Fenton试剂工业废水无机离子影响
中图分类号 X703文献标识码 A文章编号2095-672X(2014)03-0034-03
Abstract: The natural gas development project construction will cause environmental pollution, the environmental supervision in construction process is very important, this paper studies the establishment of index system of environmental supervision, and through the case of index weights is established, finally the natural gas development environment supervision suggestions.Key words: Natural gas development; Construction; Environmental supervision;
概述
近年来随着经济的增长,我国城镇化水平不断提高,工业快速发展,工业废水污染问题日趋严重。在我国,每年工业废水排放达到20亿吨,未经处理直接排放将导致污染超标,湖泊富营养化,工业废水中的污染物,尤其是难降解的有机污染物在水中存在时间长,分布范围广,危害大。如:Dioxin、PCBs、化工染料等,其中纺织工业产生的废水化学需氧量含量高,化学需氧量排放量每年达到2000万吨以上,酒精工业废水排放量达到1200万吨,柠檬酸工业废水排放量110万吨,味精工业废水排放量400万吨。因此,开发新型综合的工业污水处理技术,实现工业污水的达标排放,对保护水环境具有重要的战略意义[1]。
1Fenton 试剂氧化法
1.1Fenton 试剂氧化法的原理
芬顿试剂氧化法是一种重要的化学试剂氧化法,它的特点是以·OH为氧化剂与有机物发生化学反应,反应生成的有机自由基可以继续参加羟基自由基的链式反应,或反应生成有机过氧化自由基后,有机物进一步发生氧化分解反应,最终降解产物为二氧化碳和水,从而达到氧化分解工业废水中复杂有机物的目的[2]。
1.2Fenton 试剂氧化法的特点
芬顿试剂氧化法具有四个特点:①产生很多化学性质非常活泼的·OH,羟基自由基的氧化还原电位2.80 V,仅低于氟的2.87;②羟基自由基全面地与工业废水中的有机污染物反应将其完全降解为CO2、H2O和其他小分子有机物,不产生二次污染;③氧化反应速度快,羟基自由基能在很短时间内完成氧化反应;④羟基自由基氧化工业废水中的复杂有机物既可作为单独处理工艺,又可与其他处理过程相组合,例如把其作为生化处理的预处理,可大大减少处理成本[3]。
1.3羟基自由基的性质
羟基自由基(·OH)与其他氧化剂相比,具有很高的氧化还原电极电位,其氧化还原电极电位比较见表1;·OH具有很高的电负性或亲电性,电子亲和能力可达到569.3KJ,比较容易进入化学反应;·OH的氧化条件要求低,很容易达到化学反应条件。
2无机离子对Fenton 试剂氧化效果的影响
在实际处理工业废水时,废水样中通常含有不同种类的无机离子,如硫酸根离子、亚硝酸根离子、铵离子、磷酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氯离子,这些离子的存在对芬顿试剂的催化氧化作用会产生影响。本文以芬顿试剂催化氧化降解工业废水中的苯胺做为研究对象,通过实验研究了几项无机离子对芬顿试剂催化氧化性能的影响。
实本验中多用的试剂多为分析纯,模拟工业废水是由苯胺与蒸馏水按一定比例配置,模拟工业废水水样中苯胺的浓度为0.50×10-3mol/L。
2.2实验步骤及分析方法
模拟苯胺水样调节pH至6.5-7.5后,加入2毫升的硫酸亚铁溶液,将水样置于恒温振荡器中,震荡5min后,取出水样,边搅边加入1ml的H2O2溶液,反应3min后取样用分光光度法分析测定处理后的模拟废水中苯胺的含量,废水中苯胺含量的测定采用分光光度法,采用PHS-3CT酸度计测定模拟废水的pH值,苯胺的降解率为η=1-Ct/C0, C0为模拟废水中苯胺的初始浓度;Ct为模拟废水中苯胺降解后的浓度。
2.3实验数据及讨论
2.3.1Fe3+与Fe3+对Fenton试剂降解苯胺的影响
双氧水和二价铁离子的用量分别为2.0mmol/L和0.2mmol/L外加三价铁对芬顿试剂氧化降解率的影响见图 1,芬顿试剂氧化法降解模拟苯胺工业废水反应时间60min,水样原始
pH=3.0。
3结论
本文用苯胺废水模拟工业废水,用Fenton 试剂催化氧化处理废水,选择了一些有代表性的无机离子,研究了它们对反应的影响。数据表明:Fe2+对Fenton试剂催化有很强的促进作用。在起到抑制作用的离子中,抑制作用的大小顺序为H2PO4->Cl->Cu2+,而SO42-、NO3-、NH4+对反应没有干扰作用。
参考文献
[1]田依林.Fenton试剂氧化法在工业废水处理中的应用基础研究.河南大学,2003.05.
[2]武智,石晶晶,陈旭.Fenton试剂氧化法在工业废水处理中的研究及应用进展. 河北化工,2009.01.
[3]李章良,黄建.Fenton试剂氧化机理及难降解有机工业废水处理研究进展. 韶关学院学报,2010.03.
收稿日期:2014-2-28
作者简介:孟克其其格(1980-)女,本科,蒙古族,内蒙古鄂尔多斯人,环保工程师,主要从事环境影响评价、环境监理工作.
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