Fenton氧化法去除制革廢水中難降解鞣劑的研究.pdf

1、制革廢水是典型的高污染難生物降解的廢水，隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，僅僅生物法降解制革廢水已經(jīng)難以滿(mǎn)足日益提高的污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求。動(dòng)物生皮經(jīng)化學(xué)藥劑和機(jī)械物理加工形成皮革，這個(gè)過(guò)程中生皮中的大量的脂質(zhì)、蛋白會(huì)溶于水中，為了讓皮革獲得光滑，耐磨等一系列優(yōu)質(zhì)性狀，制革工藝中會(huì)大量添加純堿、工業(yè)鹽、硫化物、各種合成鞣劑、加脂劑、染料等化工原料，這些部分也會(huì)形成廢物排出。這其中，皮革生產(chǎn)過(guò)程中采用的大量鞣劑、助鞣劑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，是主要的難生物降解物質(zhì)。

2、
　　本文以單寧、β-萘磺酸鈉為難降解鞣劑、助鞣劑的代表，研究了Fenton氧化法對(duì)兩種物質(zhì)的降解情況。首先通過(guò)單因素試驗(yàn)了解了Fenton氧化單寧、β-萘磺酸鈉的效果，分析了初始pH值、過(guò)氧化氫投加量、亞鐵投加量、曝氣量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)Fenton氧化降解單寧、β-萘磺酸鈉的影響效果和原因，并對(duì)反應(yīng)后加堿沉淀進(jìn)一步去除COD效果進(jìn)行了試驗(yàn)。并采用ESI-MS分析了Fenton氧化單寧、β-萘磺酸鈉的產(chǎn)物，對(duì)Fenton氧化

3、兩種物質(zhì)的機(jī)理進(jìn)行了探討。通過(guò)響應(yīng)曲面試驗(yàn)檢驗(yàn)了初始pH值、反應(yīng)時(shí)間、過(guò)氧化氫投加量與反應(yīng)物濃度的交互作用，簡(jiǎn)要分析了交互作用產(chǎn)生的原因。建立了污染物響應(yīng)曲面模型，通過(guò)方差分析以及假設(shè)檢驗(yàn)分析了模型的適用性，在確定模型擬合度良好的條件下進(jìn)行了反應(yīng)條件優(yōu)化和驗(yàn)證。在優(yōu)化的基礎(chǔ)上將響應(yīng)模型應(yīng)用于實(shí)際廢水，取得了良好的效果。
　　Fenton氧化單寧、β-萘磺酸鈉的單因素試驗(yàn)表明相對(duì)于反應(yīng)溫度、曝氣程度，反應(yīng)的初始pH值、過(guò)氧化氫投加量

4、、亞鐵鹽投加量、以及反應(yīng)時(shí)間是Fenton氧化的重要影響因素。最佳pH值在2.5至3左右，過(guò)氧化氫投加量與COD值摩爾比接近1：1，亞鐵鹽投加量為過(guò)氧化氫投加量的1/20至1/5（摩爾比），反應(yīng)時(shí)間60min。單因素試驗(yàn)中同時(shí)考察了反應(yīng)過(guò)程中pH值的變化情況，通過(guò)pH值的變化從一個(gè)側(cè)面分析了污染物、過(guò)氧化氫、鐵鹽的存在形式和對(duì)反應(yīng)的影響，解釋了各因素影響Fenton氧化的原因。這其中，亞鐵離子和鐵離子的存在形式對(duì)Fenton氧化的影響很

5、大。最后通過(guò)反應(yīng)后加堿沉淀，進(jìn)一步提高了單寧和β-萘磺酸鈉的去除效果，去除率的提高普遍在5％以上，最高達(dá)到13%。
　　經(jīng)ESI-MS分析，F(xiàn)enton氧化單寧和β-萘磺酸鈉主要是羥基自由基優(yōu)先進(jìn)攻含有官能團(tuán)的苯環(huán)形成醌，之后使苯環(huán)斷裂生成羧酸、酮等中間產(chǎn)物。這些中間產(chǎn)物會(huì)被氧化成苯酚，苯酚經(jīng)歷對(duì)苯醌，順丁烯二酸最終被完全礦化。
　　響應(yīng)曲面法分析各因素交互作用發(fā)現(xiàn)污染物濃度、pH值以及過(guò)氧化氫投加量之間交互作用顯著。擬合模