水體中酚類有機污染物的光助Fenton降解技術研究.pdf

1、本文闡述了含酚廢水的性質(zhì)及其危害，以及處理含酚廢水的必要性和迫切性；總結了迄今為止國內(nèi)外研究者在處理含酚廢水領域取得的成果和各種技術處理含酚廢水的特點；較全面的綜述了Fenton和光助Fenton技術降解有機污染物的機理以及在處理難降解有機廢水方面的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。 通過文獻檢索和分析可以看出光助Fenton技術在處理難降解有機污染物時具有獨特的優(yōu)勢，是一種很有應用前景的廢水處理技術。因此，圍繞著“光助Fenton技術處理

2、含酚廢水”為核心，進行了以下研究實驗內(nèi)容：(1)Fenton法處理含酚廢水的研究，主要考察時間、pH、H2O2濃度、Fe2+濃度等因素對Fenton技術的影響規(guī)律；(2)光助Fenton法處理含酚廢水最佳反應條件的研究，包括汞燈-Fenton、太陽光-Fenton和Fenton三種體系降解效果的對比，以及考察了各反應參數(shù)在太陽光-Fenton降解體系中的影響強弱關系，確定最佳反應條件；(3)Fenton及光助Fenton法處理不同濃度含

3、酚廢水的研究，主要研究含酚廢水濃度對處理技術的影響；(4)光助Fenton法處理含有不同類型酚類有機化合物廢水的研究，包括降解對苯二酚、間苯二酚、間苯三酚三種酚類廢水；(5)光助Fenton法中金屬催化劑作用研究，包括Cu2+、Co2+、Cr3+、Ni2+和Sn2+作為催化劑的降解效果及影響。(6)反應機理的初步研究，建立了光助Fenton技術降解苯酚的動力學方程，采用高效液相色譜法進行了降解中間產(chǎn)物的研究。 實驗研究結果表明

4、，外加紫外光源照射或采用太陽光聯(lián)合Fenton技術其實驗結果都能有效地提高Fenton試劑的降解效率。光助Fenton技術的最佳工藝條件是：平均光強=35000Lux，[H2O2]=12mmol/L，[FeSO4]=2.7mmol/L，pH=3，t=30min。在此條件下，濃度為400mg/L苯酚的降解率可達到99﹪以上，COD的去除率可達到60﹪以上。比較單純使用Fenton技術，光助Fenton技術有以下優(yōu)點：(1)降解效率高；(2

5、)試劑用量少：達到相同處理目標所用的試劑量減少了約40﹪左右；(3)反應條件溫和：反應體系常溫、常壓，介質(zhì)酸度相對較弱，降低了對反應設備的要求，出水色度也明顯降低；(4)可以有效處理高濃度有機物廢水。因此，光助Fenton技術可以經(jīng)濟高效地處理各類含酚廢水，是一種很有應用前景的廢水處理技術。從采用綠色工藝和節(jié)約能源的原則出發(fā)，應重視太陽光的利用，并可以考慮工程化。 實驗還表明，光助Fenton技術對多元酚也有很好的降解效果。在

6、相同光照條件下，只需添加H2O27mmol/L和Fe2+1.5mmol/L，反應30min左右，二元酚轉(zhuǎn)化率可達到98.4﹪,COD去除率為68.7﹪；三元酚轉(zhuǎn)化率達到99.6﹪，COD去除率為74.8﹪。酚類物質(zhì)的降解率與該物質(zhì)中羥基的數(shù)目有關，與羥基所在位置無關。 通過金屬催化劑作用的實驗研究，本文認為若用Cu2+或Co2+代替Fe2+作催化劑，可以大幅提高光助Fenton技術的降解效率，苯酚轉(zhuǎn)化率可提高10到20個百分點