电_Fenton法处理硝基苯废水的试验研究_班福忱

电-Fenton法处理硝基苯废水的试验研究班福忱,李亚峰,李慧星,贾新军,赵娜(沈阳建筑大学市政与环境工程学院,辽宁沈阳110168)摘要:以多孔石墨作为阴极,以铁板作为阳极,并向阴极不断通入空气,电解过程中生成的H2O2与阳极溶解的Fe2+形成Fenton试剂,利用Fenton试剂在电解的过程中产生的大量活性羟基OH的强氧化作用来氧化降解废水中的有机物。试验证明在电-Fenton法最佳反应条件下,硝基苯迅速降解,去除率可以达到87%以上。关键词:硝基苯;电-Fenton法;去除效果中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0253-4320(2006)S2-0166-04TreatmentofnitrobenzenewastewaterbyE-FentontechniqueBANFu-chen,LIYa-feng,LIHui-xing,JIAXin-jun,ZHAONa(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineeringShenyangJianzhuUniversity,Shengyang110168,China)Abstract:Anelectrobathwasmadeupofiron-anodeandboredgraphite-cathode,meanwhiletheairblewthecathode,thenH2O2electrolysedfromcathodeandFe2+cameintotheFentonreagent,whichoxidateorganiccompoundbyactive·OH.TheresultsprovedthatunderoptimalconditionsforE-Fentonreagentthenitrobenzenewasabletodegrederepidlywitharemovalefficiencyofover87%.Keywords:nitrobenzene;E-Fenton;removalefficiency收稿日期:2006-07-22基金项目:辽宁省教育厅青年基金项目(2005344)作者简介:班福忱(1976-),男,讲师,主要从事电化学技术及水处理研究,024-81245350,banfc@163.com。目前电化学方法处理废水已经越来越受到重视[1-3]。电生成Fenton试剂是Fe2+和H2O2的结合产物,H2O2被Fe2+催化分解成大量活性羟基自由基,羟基自由基的氧化电位达2.8V,具有很强的氧化能力,能够将有机物氧化为CO2和水,且不产生有毒有害物质。在传统的电生成Fenton试剂体系中,通常靠外加Fe2+来实现整个反应的进行,造成Fe2+的浪费[4-10]。笔者以多孔石墨为阴极,以廉价的铁板为阳极,并向阴极不断通入空气,通过电解生成Fenton试剂,利用Fenton试剂的强氧化性来对五氯硝基苯废水进行处理,取得了很好的去除效果,并且有效的降低了Fenton试剂的成本。该方法具有成本低廉、操作维护方便等优点。1实验方法及设备1.1实验方法取不同质量浓度的硝基苯水样放入自制的电解槽中,在不同条件下电解一定时间后,用紫外分光光度记测定上清液吸光度,分析不同条件下反应的出水水质,比较硝基苯废水处理前后的水质变化,从而找出整个实验过程的最佳工艺条件。1.2实验装置自制电解槽,15cm×12cm×15cm,铁板面积10cm×10cm,多孔石墨面积10cm×10cm;可调速机械搅拌器,天津市华兴科学仪器厂;722型紫外分光光度计,上海第三分析仪器厂生产;小型曝气装置,武汉科技环保技术有限公司。实验工艺流程图见图1。1—磁力搅拌仪;2—自动加酸装置;3—电解槽;4—直流电源;5—安培表;6—滑动变阻器;7—曝气装置图1实验工艺流程图2结果与讨论2.1pH对硝基苯去除率的影响为了考察pH的变化对硝基苯废水去除效果的影响,本实验选择的各因素条件为:反应温度为20℃,电流密度12mA/cm2,电解槽极板极距9cm·166·Oct.2006现代化工第26卷增刊(2)ModernChemicalIndustry2006年10月DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2006.s2.046时,反应时间为80min,硝基苯水样浓度为150mg/L,Na2SO4(化学纯)支持电解质含量8g/L。曝气强度为20mL/S。硝基苯去除率和pH变化的关系曲线如图2所示。从图1中可看出,随着pH的升高,硝基苯的去除率先生高后降低。图2pH对硝基苯去除率的影响溶液中的pH对硝基苯去除效率的影响可以理解为是通过对Fe2+和Fe3+作用的来实现的。电解下来的二价铁离子在电生成Fenton反应中起到催化剂的作用,Fe3+被还原为Fe2+的