Fenton试剂催化氧化降解含硝基苯废水特性.pdfVIP

*Fenton试剂催化氧化降鹪含硝基苯废水的特性 韦朝海陈传好王刚任源吴超飞吴海珍 摘要：研究Felon试刺氧化降解硝基苯废水的作用机制和动力学，探讨不同氧化剂和催化剂浓度下Fenton 试和氧化降解硝基苯的作用规律．用一元线性回归方程对不同氧化降解时间后硝基苯的相对残余浓度对反应 时间的相关性进行了定量分析。结果发现硝基苯的Fe“幻n试剂氧化降解符合～级反应动力学模式：hl(o_；c。)= 坷+a．通过回归求出了各反应条件下的一级速率常数。实验中还发现以‰幻n反应过程中产生的铁离子的 复合物代替Fe2+干#为催化剂时Fe晌n反应不仅取得了较高的催化反应速率和降解效率，而且对硝基苯具有明 除率由934％提高到91．790／o。用人造沸石为载体吸附该物质制成的非均相催化剂同样具有良好的催亿性能。 另外，在体系中引入紫外光可以促进废水中COD成分的进一步降解，提高有机物降解速率。研究表明Fenton 试剂对处理高浓度难降解有毒有机废水具有较好潜力．通过进一步研究可形成一项实用废水处理技术。 ～～～ 关键词：FeⅡtorI试剂；硝基苯废水：催化氧化；恸力学：lIv催化： 、 ．． 1引言 硝基苯是一种剧毒化学品属于我国确定的52种优先控制的有毒化学品中的一种I“。工业E主要用于制 造苯胺、染料、n盯、肥皂及香料等，也可以作为各种染料的溶剂。随着军工业和精细化工业的迅速发展， 对硝基苯的需求明显呈上升趋势．全球每年有超过10000吨硝基苯进入环境。由于其对生物和人体具有高毒 性，且比芳香烃更难生物降解．国际上对硝基苯进入环境有严格的限制，如何消除这类化合物在环境中的污 染，日益引起人们的关注。目前，硝基苯废水的处理方法主要集中在物理法和生化法。蒸馏、萃取和吸附是 用的较多的处理方法，但都存在着分离效率低、需进一步后续处理、吸附剂再生圃难等缺陷。生化法处理虽 是一种有机废水降解的经济有效的手段，目前在生物降解硝基苯的研究方面4tt”取得了一定的进展．但面对 高浓度的硝基苯废水，仍显得力不从心。化学氧化法，尤其是高级氧化技术主要是利用高活性的自由基来氧 化降解废水中的有机物，它可以在短时间内实现对有机物的完全矿化，而且不受废水的种类、成分、浓度的 限制，尤其适于生化法无法处理的高浓度有毒难降解有机废水的处理。本文尝试FerIton试剂氧化降解硝基 苯废水的各种试验研究，探讨Fenton试剂处理高浓度有毒难降解有机废水的可能途径，为开发一中实用技 术奠定初步的实验理论基础。 2实验原理及研究方法 2．1实验材料、流程及仪器设备 2．1．1实验材料 (1)废水来源实验所用废水为实验室配制的硝基荤废水。 (2)硝基苯c6H抖晚：分析纯。天津市化学试翘=厂． ● 作者简介；韦轫海0962．)．男，广西河池市人，教授．博士．主要研究方向为水污染控制理论及其丁程技术． 172 (3)其它试剂所Hj其它药剂均为分析纯(A．＆)。 2．1．2实验仪器 实验中所用的仪器设备名称、型号及规格列于表1中。 表1仪器设备名称、型号及规格 2．1．3实验靖濯 基于建立一个良好的传热、传质、pH值精密控制、药剂可动态泐口的Fenton试剂反应环境，设计了 射的，称为光Fenton反应装置(见图2)。 予 图1热Fenton试剂反应装置 图2光Fenton试剂反应装置 I．Fealten反应器2l水浴锅 扣热电偶 僦控制仪 5-电热管6．磁性搅拌转子 7一电动搅拌器 8．电磁搅拌器 9-冷凝器 10-药剂池 1I-电子蠕动泵 12-7托泵 13．光催化反应嚣 14-紫井光管 2．2实验方法 2．2．1均相催化 浓度的催化剂，精确调节pH值到3．o．置于温度一定的恒温水浴锅中，待温度稳定后，快速加入一定量的氧