含酚废水的Fenton试剂和光助Fenton试剂降解研究

石油化工环境保护朋年第卷第期‘重奎侣全些与含酚废水的试剂和光助试剂降解研究米王婷,张诚,杜杰,吕玲西北工业大学应用化学系,陕西西安摘要研究了在试剂和光助试剂作用下,苯酚降解的反应条件。研究结果表明,反应的时间、初始值、和,十浓度对反应都有影响。常温下,当浓度为,凡,十浓度为时,为,反应时间为时,苯酚的转化率达到,矿化率达到以上。光助法可以大幅度提高含酚废水的降解率。关键词反应光助反应苯酚降解引言酚类化合物的基本结构为一个苯环连接一个或多个轻基,还可能带有其它取代基,广泛存在于自然界。酚类化合物是石油化工企业工业废水的主要成分之一。这种废水的毒性非常强,而且来源广、水量大,因此含酚工业废水的排放给环境造成严重的污染〔’〕。对于含酚废水的处理,传统方法’采用化学氧化法、焚烧法、蒸汽法和吸附法等,普遍存在能耗高、处理费用高的缺点。所以开发出溶剂萃取法、高级氧化处理技术、生化处理技术、膜分离技术等新兴技术〔’〕。作为高级氧化处理技术的一种,试剂对于有机废水具有极好的分解效率。由,‘和组成的试剂在酸性水溶液中具有很高的氧化能力,可以较好地降解废水中的有机物污染物。在试剂作用下,对苯酚废水进行了研究,苯酚的矿化率指有机物完全降解为和,即的降解达到,转化率达到以上。初步探讨的光助凡技术还可以大幅提高含酚废水的降解效率,从而降低试剂的投加量,降低处理成本。实验部分试剂和仪器试剂苯酚、、等所有试剂均为分析纯。测定含酚量的溶液均用无酚水配制。仪器分光光度计上海精密科学仪器有限公司、一型消解装置广东省环境保护仪器设备厂、一型精密计上海雷磁仪器厂和一型磁力搅拌器。实验方法法降解含酚废水实验方法于自制反应器中依次加人一定量的苯酚溶液、溶液及,用和溶液调节值,用磁力搅拌器搅拌溶液,反应进行一段时间后,取样测定其值和含酚量,计算苯酚的矿化率和转化率。光助法降解含酚废水实验方法将的实验分别在室内、阳光下和汞灯照射下完成。分析方法苯酚含量测定,蒸馏后一氨基安替比林分光光度法。测定用一型消解装置进行消解消解温度士℃,消解时间为巧,然后用硫酸亚铁按标准溶液滴定。收稿日期一一作者简介王婷一,女,陕西西安,汉族,西北工业大学应用化学系硕士研究生,主要从事水污染控制及处理方面的研究工作。一,即。朱此课题是西北工业大学研究生创业种子基金资助项目。第期王婷等含酚废水的川试剂和光助试剂降解研究实验结果与分析苯酚的矿化率和转化率反应条件苯酚初始浓度岁,浓度,浓度,为,测定降解过程中和苯酚含量随反应时间的变化,计算苯酚的矿化率和转化率,如图、图。由图可知,随着反应时间的延长,苯酚的转化率呈上升趋势,试剂可以有效地降解苯酚。反应仅进行了而,苯酚的转化率就可达到。此后,随着时间的延长,苯酚的转化率趋于稳定,没有明显的变化。反应进行而,苯酚的转化率达到卯以上,可以认为苯酚被彻底转化。次速下降,而此时对体系的贡献相比较于·氧化造成的的下降可以忽略。随着反应的进行,反应趋于缓和,对体系的贡献逐渐显现,从而造成了的升高。当反应趋于平稳时,已大量消耗,对的影响已不明显,又开始下降,但趋势较缓。比较以上两图,试剂去除苯酚的作用要明显好于去除的作用。当苯酚完全转化时,只去除了左右。这是因为苯酚在降解过程中,生成了梭酸等难矿化的有机小分子,使不能进一步降低。初始对苯酚降解的影响反应条件苯酚初始浓度岁,浓度,浓度,在不同初始值下,反应,测定及苯酚含量,计算苯酚的转化率和矿化率,结果如图和图所示。、次卜斗牟解窗决‘勺,乙卜并汉本窗拼时间图苯酚转化率随时间的变化值初始值对苯酚转化率的影响·入图、叫川次了,乙,,凡、︶汽布︸气、︺卜研笨份雹塔时间图苯酚矿化率随时间的变化图是苯酚矿化率随时间的变化曲线。反应进行,矿化率可达反应,矿化率为。由图可知,苯酚的矿化率并不是随时间一直呈上升趋势,而是在某一段时间内,矿化率降低,随后矿化率又升高。有文献川指出,法在运行中加人的使体系偏高,因为将消耗一定量的重铬酸钾,所以造成图中苯酚矿化率曲线曲折的原因可能是因为在反应初始阶段,与,‘产生的·与苯酚强烈反应,迅一下一一飞—丁一一门产一一丁一值图初始对苯酚矿化率的影响由图和图可以看出,值为和值在一之间时,苯酚的转化率和矿化率都较高大于时,苯酚的矿化率和转化率呈下降趋势。因为大于时,,‘易形成沉淀,从而失去催化活性小于时,有利于,‘和之间的转化,使反应顺利进行。石油化工环境保护年第卷由于加人后,体系的在一之间,较易调节到,而且随着酸度的增加,体系的色度明显减弱,由棕褐色变为淡黄色。所以,选择为最佳值。浓度对苯酚降解的影响固定亚铁离子浓度不变,值为,逐步改变浓度,反应,测定及苯酚含量,计算苯酚的转化率和矿化率,结果如图、图所示。,‘浓度,反应而,测定及苯酚含量,计算苯酚的转化率和矿化率,结果如图、图所示。洲声一一,次‘并牟寨之淤