草酸促進(jìn)光助Fenton催化氧化深度處理煉化廢水工藝研究.pdf

1、煉化廢水產(chǎn)量大，污染成分復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的“老三套”處理工藝，出水仍無法達(dá)到國家排放新標(biāo)準(zhǔn)，因此有必要對煉化廢水進(jìn)行深度處理。由于二級處理后的煉化廢水可生化性較差，本文利用光催化氧化法進(jìn)行處理，并針對普通光-Fenton法產(chǎn)生鐵泥量大以及適用pH范圍有限的特點(diǎn)，引入草酸提高了對煉化廢水的處理能力，并探討了反應(yīng)機(jī)制。
　　本文采用沉淀法制備的針鐵礦為光催化劑，考察了Fe3+來源、反應(yīng)方式、陳化溫度及陳化時間等因素對合成針鐵礦的影響，并

2、利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)對不同因素制備的針鐵礦礦相及微觀形貌進(jìn)行表征，確定了適宜的催化劑制備條件。選用雙酚A(BPA)為目標(biāo)污染物，研究了針鐵礦的光催化性能。結(jié)果表明，采用將NaOH溶液逐滴滴加至Fe(NO3)3溶液中，在60℃條件下陳化12 h以上可以得到結(jié)晶度高、呈現(xiàn)均勻棒狀的針鐵礦，對BPA的去除率達(dá)90％以上。
　　以BPA為目標(biāo)污染物，建立了草酸促進(jìn)光助Fenton催化氧化水處理工藝，考察了各

3、種因素對去除BPA的影響，得到最佳工藝條件為：草酸濃度為0.33 mmol/L，針鐵礦投加量為0.7 g/L，過氧化氫濃度為5.5 mmol/L，無需調(diào)節(jié)pH（約為6），在100 W紫外燈下反應(yīng)120 min，BPA去除率可以達(dá)到96.4%?？疾炝舜呋瘎┑姆€(wěn)定性和重復(fù)使用性，使用五個周期，針鐵礦催化劑對BPA的去除率可以保持在90%以上。對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行動力學(xué)擬合，反應(yīng)符合準(zhǔn)二級動力學(xué)模型，在最優(yōu)工藝條件下，反應(yīng)動力學(xué)速率常數(shù)為0.022

4、5 L/（mol·min)，半衰期為4.44 min。
　　比較了不同工藝條件下BPA去除率以及·OH生成量的不同，探討了草酸促進(jìn)針鐵礦光催化氧化反應(yīng)機(jī)理。認(rèn)為在紫外光作用下針鐵礦與H2O2之間產(chǎn)生協(xié)同作用，使BPA去除率顯著提高；草酸的加入可以促進(jìn)體系分解H2O2生成·OH，進(jìn)一步提高BPA的去除率。
　　設(shè)計了草酸促進(jìn)光助Fenton催化氧化深度處理煉化廢水的兩段式動態(tài)工藝裝置，系統(tǒng)由預(yù)處理段和光化學(xué)反應(yīng)段組成?？疾炝瞬?/p>