Fenton氧化处理甲基橙染料废水研析.pdf

中文摘要中文摘要随着染料工业的迅速发展,染料品种和数量日益增加,染料废水给环境带来的污染也日益加大。高色度的印染废水是目前公认的有害工业废水,其中主要含有染料及染料中间体等难生物降解的有机物。对染料废水的脱色及降解的研究是世界性的难点和热点,已成为当今环保科研的重要课题。偶氮染料是构成工业用染料的最大一部分,这类染料的废水特点是:水量大种类多, 色度深毒性大,水质成分复杂。它们不能被好氧生物降解,而且在厌氧条件下,它们可能被还原为具有致癌作用的芳烃胺类。传统的吸附、絮凝,以及生物氧化技术通常不能达到净化的目的。为了高效处理印染废水,本论文将甲基橙作为研究对象,系统研究了Fenton 氧化技术处理甲基橙染料模拟废水的处理效果及影响因素;较为深入地探讨了该技术氧化降解污染物的动力学特征:通过研究Fenton反应过程中氧化还原电位(ORP)的变化规律, 为采用ORP控制Fenton反应及提高Fenton反应降解有机物效率提供依据;此外,还对 Fenton一光催化耦合技术应用的可行性进行了初步探讨。主要研究内容如下: (1)对影响Fenton氧化降解过程的各因素的研究和分析表明:5 rain后主要氧化反应过程基本结束;最佳pH值为3左右:增加H202和Fe2十的浓度有利于甲基橙的降解,但也不宜过高;适当提高甲基橙浓度并未使最终脱色率明显降低,而使COD的去除率大大降低。通过单因素分析可得:, mmol/L, Fe2相202=l:18,初始pH为3,反应20 min后,甲基橙降解率和COD去除率可分别达到 90%和80%以上; (2)通过对Fenton氧化理论的基础研究,求得的甲基橙降解动力学模型为: dfRHl =—.L--j.----j=:.kmlRHl啜00*芦西1t 建立的模型和实验数据得到了较好的吻合。因此,采用该动力学模型能较好地预测溶液中甲基橙的降解情况。H202与甲基橙初始浓度的变化均会影响反应速率常数,其关系可归纳为:kml=[碣oj01 4和‰』 (3)通过考察Fenton氧化过程中H202/F矿投加比的改变对溶液中氧化还原电位(oRP)及 H202剩余浓度的影响,发现ORP参数的变化可较好地表征溶液中Fe2+浓度的变化规律,同时,为有效利用H202,降低运行成本,选定的最佳H202/Fe2+投加比为1:1;当溶液中含有一定量的甲基橙时,有机自由基的存在可加快Fe3+的还原,并且这个还原过程亦可通过ORP 的变化来在线监钡9;此外,可根据溶液qaORP值的变化趋势来控制和调节H202的投加点: 鋈塑查兰堡主兰笙笙奎!!坐竺墨垡竺堡!兰堡墨整壅查塑里!窒(4)通过在对影响光催化降解过程的各因素分析及甲基橙降解效果的比较中发现: ,溶液中加入的Fe2+能有效的利用光催化降解过程中生成的H202。。关键词:甲基橙,Fenton氧化法,影响因素,动力学,氧化还原电位,光催化 Abstract Abstract With therapid development ofdyestuff industry,the number and thevariety ofdyestuff hasincreased day environmental pollution taken bydye wastewater hasstepped up wastewater with high color degree from print and dye plants is considered asthemostpernicious anic matter which is more difficult tobebiodegraded,such as dye and dye wastewater e an important subject intheenvironment protection and science itisalsothehardand hotpoint all over theworld. Azo dyes constitute thelargest and themost important mercial to plex aromatic structure and stability ofthesedyes,conventional biological treatm