UVFenton试剂法活性炭组合处理.docVIP

第11卷3期 应用基础与工程科学学报 Vol.11,No.3 2003年9月 JOURNAL OF BASIC SCIENCE AND ENGINEERING September 2003 文章编号：1005-0930(2003)03-0223-06 中图分类号：X703 文献标识码：A UV/Fenton试剂法+活性炭组合处理 微污染水源水的实验研究 任秉雄1 严宝珍1 靳志军2 刘培斌3 （1．北京化工大学理学院，北京 100029； 2．北京清华永新双益环保有限公司，北京100084； 3．北京水利科学研究所 北京100037） 摘要：UV/Fenton试剂法+活性炭组合处理微污染水源水的实验研究表明：在UV波长为254nm,过氧化氢浓度为15mg/l,水温为25℃,加入少量的Fe2+,照射时间为1h的条件下,单纯UV/Fenton试剂法可使CODMn降解42.3%,UV/Fenton试剂法+活性炭组合可使CODMn降解65.6％. 关键词：UV/Fenton体系；过氧化氢；活性炭；微污染水源水 近年来，饮用水中微量有机物污染问题日益突出，为去除对人体健康有害的有机污染物，必须对饮用水进行深度处理，目前饮用水深度处理的方法主要有：吸附法、膜分离法，化学氧化和光氧化法[1]。 高级氧化法（Advance Oxidation Process，AOPs）, 是利用在一定条件下产生的具有很强氧化能力的·OH自由基与有机物反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应强化分解水中的有机污染物，最终氧化成无害的H2O和CO2[1-3]。该法可用于水源污染较重和水质要求较高的情况。主要包括：湿式空气氧化法、超临界水氧化法、光化学氧化法、声化学氧化法以及相应的催化氧化法。 光化学氧化法是近20年发展起来的一种高级氧化新方法，其是指在可见光或是紫外光作用下进行的光化学、光催化或是光敏化的氧化过程，日前研究的主要工艺包括紫外光-臭氧、紫外光-过氧化氢溶液、紫外光-二氧化钛技术及其相应的组合。 UV/Fenton试剂法作为光化学高级氧化法的一种，与其它的高级氧化法相比， UV/Fenton对过氧化氢具有较高的利用率，同时由于紫外光和亚铁离子对H2O2催化分解存在协同效应，可使有机物矿化更充分[4-5]。而活性炭作为饮用水深度处理的常用手段，对水中存在的小分子有机物有较好的吸附效果.本主要目的是对UV/Fenton 收稿日期：2003-07-21；修订日期：2003-10-08 作者简介：任秉雄(1975—)， 男， 硕士研究生. 46 应用基础与工程科学学报 Vol.11 1.1 微滤水水质指标 表1 实验期间微滤水水质指标 Table.1 Microfiltration water quality during the experiment 水质指标 水温/℃ CODMn/mg/l 浊度/NTU pH 一般值 0~5 3.14~3.86 0.4~0.7 7.86~8.53 平均值 2 3.52 0.5 8.26 1.2 实验工艺流程 H2O2 Fe2+ 本实验采用静态试验法。微滤出水经混合反应器与H2O2和Fe2+充分混合后，通入波长为254nm，功率为30W的紫外反应器中，紫外反应器的容积为3L，在该反应器中停留40~60min，然后将反应器出水通入活性炭柱过滤，活性炭柱高约60cm，停留约4~6min。 1.3 仪器及试剂 UV灯管：常压汞灯，功率为30w，波长为254nm，Philip生产。 过氧化氢（30％），分析纯，配制成1%浓度备用。硫酸亚铁，分析纯。配制成2mg/l浓度备用。 2 结果与讨论 2.1不同温度条件下过氧化氢剩余浓度与时间的关系 从图1可知：在前10min内，不管温度条件如何，过氧化氢降解速率基本上相同，但此后，水温较高条件下的过氧化氢降解速率开始加快，在40min处三者差别最大，但随后又趋同一致。主要是因为开始时，过氧化氢浓度较高，在紫外和Fe2+的联合催化下，反应速率较快，但随后由于温度对反应的影响，低温速率变小，高温速率