非均相UV_Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺废水_刘婷

非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺废水刘婷,李艳春,尤宏(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:制备了负载在粗孔硅胶上的含铁催化剂,将其用于非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺(PAM)废水,考察了催化剂投量、H2O2投量、PAM初始浓度对PAM降解效果的影响。试验结果表明,制备的含铁催化剂具有较高的催化活性,在催化剂投量为0.67g/L、H2O2投量为7.5mL/L(249.75mg/L)条件下反应120min后,对PAM、TOC的去除率均可达70%以上,且该体系中PAM的降解规律遵循一级反应动力学方程;对PAM的降解率随其初始浓度的增加呈下降趋势。进一步研究发现,PAM的降解速率随H2O2初始浓度与PAM初始浓度之比呈线性上升规律。关键词:非均相催化;Fenton氧化;聚丙烯酰胺废水中图分类号:X703文献标识码:C文章编号:1000-4602(2009)19-0068-03TreatmentofPolyacrylamideWastewaterbyHeterogeneousUV/FentonReactionSystemLIUTing,LIYan-chun,YOUHong(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:Iron-containingcatalystsloadedonporoussilicawerepreparedandusedtopolyacrylam-ide(PAM)wastewaterintheheterogeneousUV/Fentonreactionsystem.Theeffectsofcatalystdosage,H2O2dosageandinitialPAMconcentrationonPAMdegradationwereinvestigated.Theresultsshowthattheiron-containingcatalysthashighcatalyticactivity,andtheremovalratesofPAMandTOCreachmorethan70%after120minwhenthecatalystdosageis0.67g/LandH2O2dosageis7.5mL/L(249.75mg/L).Moreover,thedegradationofPAMisinconformitywithfirst-orderdynamicsmodel.Thedegra-dationrateofPAMisdecreasedwithincreasingtheinitialPAMconcentration.ThedegradationrateofPAMisproportionaltotheratioofinitialH2O2concentrationtoinitialPAMconcentration.Keywords:heterogeneouscatalysis;Fentonoxidation;polyacrylamidewastewater基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2004CB418505)为了有效提高石油的采出率,我国大部分油田进入了三次采油阶段,聚丙烯酰胺在油田的三次开采中大量使用。含聚丙烯酰胺废水是一类比较复杂、特殊的废水,利用常规污(废)水处理工艺难以达到油田回注水的水质要求。目前国内外对于聚丙烯酰胺废水的处理研究仍处于初步阶段,虽有学者对生物法、化学氧化法以及新型絮凝剂等进行了研究,但是处理效果并不理想。Fenton或Photo-Fenton氧化法作为一种高级氧化技术,主要用于难降解有机废水的处理方面,对其研究和应用较多[1]。但是均相体系存在着对反应体系的pH要求较严格、易产生铁泥沉淀等问题,·68·第25卷第19期2009年10月中国给水排水CHINAWATER＆WASTEWATERVol.25No.19Oct.2009给工业应用带来不便,而非均相Fenton法可以克服以上缺点,近年来成为研究热点。采用氧化铁/H2O2体系、Nafion-Fe/H2O2体系以及无机载体—Fe/H2O2体系处理染料废水等的研究均有报道[2、3],但是利用非均相Fenton法处理含聚丙烯酰胺废水的研究尚未见报道。笔者建立了三相流化床光反应系统,采用非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺废水,考察了体系中PAM的降解规律及其影响因素。1试验部分1.1试验仪器与试剂T6型紫外/可见分光光度计,TOC-VCPN型TOC测定仪,PHS-3C型数字pH计,UV-B型紫外辐照计。聚