非均相Fenton氧化法降解水中苯酚的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、非均相Fenton氧化法是基于均相Fenton產(chǎn)生的一種高級(jí)氧化技術(shù)，是采用固相物質(zhì)作為鐵源與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基的氧化過程。近幾十年來，在水處理領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。
　　非均相Fenton氧化法不僅具有均相Fenton氧化法可處理難降解廢水、操作簡(jiǎn)單、易于控制等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了其pH要求苛刻、易產(chǎn)生二次污染等缺點(diǎn)，而且固相催化劑可以利用兩相優(yōu)勢(shì)從反應(yīng)溶液中分離出來，然后循環(huán)使用，降低處理成本。
　　本文利用堿性均勻沉淀

2、法在五種不同實(shí)驗(yàn)條件下制備了FeOOH催化劑，用作非均相Fenton氧化法的鐵源。通過性能測(cè)試和X衍射射線分析選定一種結(jié)晶良好的最優(yōu)催化劑進(jìn)行深入研究。利用紅外光譜、光電子能譜等表征手段對(duì)最優(yōu)催化劑的表面官能團(tuán)和表面原子化學(xué)價(jià)態(tài)進(jìn)行分析。
　　實(shí)驗(yàn)首先考察FeOOH催化分解H2O2的情況，探討了H2O2濃度、FeOOH投加量和pH值對(duì)H2O2分解的影響。研究結(jié)果表明，H2O2濃度19.6mmol/L，F(xiàn)eOOH投加量1.0g/L，

3、pH=9，30min后H2O2分解率達(dá)到94.93％。FeOOH催化H2O2分解動(dòng)力學(xué)的研究表明，在FeOOH表面分解H2O2符合二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，-d [H2O2]/dt=K [FeOOH][H2O2]，K為二級(jí)動(dòng)力學(xué)常數(shù)。
　　然后進(jìn)行非均相Fenton氧化法降解苯酚的實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)探討了H2O2濃度、FeOOH投加量、pH值和苯酚初始濃度對(duì)苯酚去除效果的影響。結(jié)果表明，400mg/L苯酚的模擬廢水，在H2O2濃度19.6mmo

4、l/L，F(xiàn)eOOH投加量1.0g/L，pH=3.5下反應(yīng)20min去除率達(dá)到92.78%。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合動(dòng)力學(xué)方程，擬合的結(jié)果表明，苯酚降解均滿足一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程。為了定量化描述H2O2濃度、FeOOH投加量、pH值對(duì)苯酚降解的影響，建立了包含這三種實(shí)驗(yàn)參數(shù)的動(dòng)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)方程，實(shí)驗(yàn)參數(shù)的指數(shù)大小與影響苯酚降解的程度呈正相關(guān)，從動(dòng)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)方程可以看出，H2O2濃度、FeOOH投加量對(duì)苯酚降解影響較大，而pH值影響很小，因此說明催化劑FeOO