Fenton 试剂对水中酚类物质的去除效果研究

Fenton试剂对水中酚类物质的去除效果研究程丽华。等Fenton试剂对水中酚类物质的去除效果研究程丽华。，黄君礼。，高会旺。(1．青岛建筑工程学院环境工程系，青岛266033；2．哈尔滨工业大学市政环境工程学院，哈尔滨150090；3．中国海洋大学环境科学与工程学院，青岛266003)摘要：采用Fenton试剂对苯酚、对氯酚2，4-二氯酚、2，6-二氯酚、问甲酚、对硝基酚和邻硝基酚模拟水样进行处理，并考察了HzOz及FeSO~浓度、pH、反应温度和反应时间对Fenton试剂降解酚类物质的影响。得出Fenton试剂降解酚类物质非常有效，当HzOz浓度为4mmol／L、FeSO4浓度为0．5mmol／L，在pH为3，室温条件下反应40min则Fenton试剂对试验所做7种浓度为50mmol／L的酚类物质的去除率均在98以上。为该工艺处理实际含酚废水提供了科学依据。关键词：酚lFenton；化学氧化；HzO2；FeSO4lpH；去除率中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1003—6504(2004)04—0003—03含酚废水是一种来源广、水量大、危害严重的工业废水。产生含酚废水的工业企业很多，如焦化厂、煤气厂，以及用酚作原料与合成酚的各种企业都可产生含酚废水。酚类化合物是一种原型质毒物，对一切生活个体都有毒杀作用。酚能使蛋白质凝固，使细胞失去活力，尤其对神经系统有较大的亲和力。高浓度的酚能引起急性中毒，甚至死亡；低浓度的酚能引起累积性慢性中毒。长期饮用被酚污染的水，会引起头晕、贫血及神经系统病症。含酚废水对给水水源、水生生物的影响颇为严重。因此防治含酚废水的污染引起了各国的普遍重视。本文采用Fenton试剂对7种酚类物质进行处理，并考察了各种工艺条件对酚类物质去除率的影响情况，以初步确定Fenton试剂对酚类物质的处理效果，为该工艺处理酚类物质提出科学依据。1研究方法1．1试剂和仪器H2O2(30)，FeSO·7H2OA．R．级；721分光光度计：上海第三分析仪器厂；751分光光度计：上海分析仪器厂；25型酸度计：上海电冰箱厂。1．2分析方法硝基酚的测定：反萃取紫外分光光度法；挥发酚的测定：4一氨基安替比林分光光度法。1．3实验方法取50mL50mg／L酚类物质于烧杯中，调溶液的pH值为3后加入一定量的FeSO和H。O，在室温下反应40rain后，加碱调pH值为8以上以终止反应，基金项目：黑龙江省自然科学基金资助项目(E01—06)作者简介：程丽华(1973一)，女，工学博士，在中国海洋大学做博士后研究工作，主要从事水污染防治技术及工艺研究。静沉2h后取上清液，测定剩余酚类物质的浓度。2结果及讨论2．1HO浓度对酚类物质去除率的影响由图1可以看出，在HO浓度较低时，随着溶液中Ho2浓度的增加酚的去除率迅速增高，在Ho2的浓度达到4mmol／L时，各种酚的去除率均可达95以上；此后随着HO浓度的进一步增高酚的去除率增长缓慢，有的甚至出现下降的趋势。当Ho2浓度较低时，随着HO浓度的增加羟基自由基·OH的产数量增加，因而去除率增高；而当H。O浓度过高时，HC：可以同最初产生的·OH作用，从而使溶液中·OH的数量减少，随HO浓度的增加，这种清除作用越来越明显所以酚的去除率又呈下降的趋势。间甲酚+2,4一二氯酚+2,6．二氯酚一对氯酚+苯酚+对硝基酚十邻硝基酚0l0l，ZUH2O浓度／retool·L试验条件：EFeSO4]=lmmol／L，pH=3，T=25C，￡一40rain．图1H。O。浓度对酚类物质去除率的影响2．2FeSO浓度对酚类物质去除率的影响FeSO浓度对酚类物质去除率的影响见图2。由图2可知，在FeSO的浓度较低时，随着FeSO浓度的增高，酚的去除率迅速增加，当FeSO的浓度达到0．5mmol／L时，7种酚的去除率都已达97以上；此后随着FeSO浓度的进一步增加酚的去除率则呈下降的趋势。这可能是由于在较高催化剂浓度下，在反·3。∞如∞如柏摹、瓣转载http://www.paper.edu.cni孓砣与矗求第27卷第4期2004年7月应开始时，从H。0。中非常迅速地产生大量的·OH。·OH同酚类物质的反应不那么快，使未消耗的游离·OH积聚，这些·OH彼此相互反应生成水：2·OH+2·0H一2HzO+02，致使一部分最初产生的·OH消耗掉，从而使酚的去除率下降。00．20．40．60．81FeSO。浓度Immol·L试验条件：[H2O2]=4mmol／L，pH一3，T=25℃，￡一40rain．图2FeSO。浓度对酚类物质去除率的影响2．3PH对酚类物质去除率的影响pH对酚类物质去除率的影响见图3。l0080锝604020Ul234567pH试验条件：[H2O2]=4mmol／L，[FeSO4]=0．5mmol／L