Fenton氧化處理染料廢水過程的特征研究.pdf

1、針對染料廢水色度大、COD高、成分復(fù)雜、難生化降解等特點(diǎn)，通過考察純水Fenton體系、酸性紅B為底物的混合Fenton體系、堿性品紅為底物的混合Fenton體系的·OH、ORP、H2O2和Fe2+變化，及其與染料氧化去除的對應(yīng)關(guān)系，研究了Fenton對染料酸性紅B、堿性品紅的氧化去除特點(diǎn)和規(guī)律。
　　 在純水Fenton體系，隨著Fenton反應(yīng)的快速進(jìn)行，體系很快達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，反應(yīng)過程·OH生成量、△ORP隨時(shí)間變化關(guān)系可用

2、Y=abX/(1+bX)模型描述，H2O2、Fe2+反應(yīng)符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型dC/dt=-k(C-Ce)?；贔enton體系·OH生成量平臺穩(wěn)定值、△ORP平臺穩(wěn)定值及其達(dá)到平臺穩(wěn)定值所需時(shí)間，適宜H2O2/Fe2+比為1:1。當(dāng)H2O2/Fe2+比為2時(shí)，·OH生成量平臺穩(wěn)定值最大、Fe2+反應(yīng)速率常數(shù)最大。H2O2/Fe2+比值不同引起的最大·OH生成量平臺穩(wěn)定值高出最小·OH生成量平臺穩(wěn)定值不到8％，而引起的最大△ORP平臺穩(wěn)

3、定值高出最小△ORP平臺穩(wěn)定值超過83％。Fenton體系Fe2+轉(zhuǎn)化率為91.7％-98.7％、H2O2轉(zhuǎn)化率為38.9％-68.4％，H2O2/Fe2+比值、pH對Fe2+轉(zhuǎn)化率影響較小，對H2O2的轉(zhuǎn)化率影響較大；較低H2O2轉(zhuǎn)化率與較低△ORP是對應(yīng)的。
　　 不同H2O2/Fe2+比值條件下，F(xiàn)enton體系中的酸性紅B、H2O2、Fe2+濃度在開始很短的時(shí)間內(nèi)急劇下降、羥基自由基生成量、△ORP值在很短時(shí)間內(nèi)急劇上升

4、，然后逐漸趨于平緩。H2O2/Fe2+=1:2的體系有大量吸光度大的中間物質(zhì)生成，體系·OH生成量、ORP低。對于H2O2/Fe2+=2:1-6:1的體系，F(xiàn)e2+濃度越高，H2O2轉(zhuǎn)化率、Fe2+轉(zhuǎn)化率越高，體系氧化分解酸性紅B的Fenton體系最佳pH為3。低pH對酸性紅B氧化分解有利，較高pH對酸性紅B氧化分解不利。在酸性紅B的Fenton體系中，染料氧化去除的最佳控制條件為：pH=3、H2O2=34mg·L-1、H2O2/Fe2

5、+比為2:1。
　　 在H2O2/Fe2+比1:1-6:1的Fenton體系中，堿性品紅、H2O2、Fe2+濃度在開始很短的時(shí)間內(nèi)急劇下降、羥基自由基生成量、△ORP值在很短時(shí)間內(nèi)急劇上升，然后逐漸趨于平緩；H2O2/Fe2+比越低，H2O2、Fe2+轉(zhuǎn)化率越高；H2O2、Fe2+轉(zhuǎn)化率最高的體系對應(yīng)H2O2/Fe2+比為1:1。對于H2O2/Fe2+比1:2的Fenton體系，吸光度大的中間物質(zhì)大量生產(chǎn)，體系·OH生成量、OR

6、P值較低。當(dāng)H2O2/Fe2+=2:1-6:1，體系氧化分解堿性品紅的Fenton體系最佳pH=3。較低pH對堿性品紅氧化分解有利，較高pH對堿性品紅氧化分解不利。在堿性品紅的Fenton體系中，染料氧化去除的最佳控制條件為：pH=3、H2O2=34mg·L-1、H2O2/Fe2+比為2:1。
　　 染料對強(qiáng)氧化物質(zhì)的消耗，使純水Fenton體系的·OH、△ORP值比染料存在的混合Fenton體系大。酸性紅B和堿性品紅的Fent

7、on氧化反應(yīng)服從dC/dt=-k(C-Ce)一級反應(yīng)動力學(xué)模型。純水Fenton體系·OH生成量分別高出堿性品紅體系21.31％和酸性紅B體系68.05％，堿性品紅體系消耗的·OH較酸性紅B體系低得多。純水、堿性品紅和酸性紅BFenton體系H2O2的轉(zhuǎn)化率大小順序?yàn)椋杭兯?堿性品紅<酸性紅B，與體系Fe2+轉(zhuǎn)化率大小、富余·OH生成量、體系△ORP值大小順序相反。三種底物背景Fenton體系的H2O2、Fe2+濃度變化過程服從dC/d