超声降解苯酚有机废水工艺的初步研讨.pdfVIP

超声降解苯酚有机废水工艺的初步研究。 堡窒壹箜!塑塞隆堡茭墼查垫鏖查三茎盟垫垄堑壅——一————————————卫L 倪守高，王 玲，薛建军，苗小锋 (南京航空航天大学材料科学与技术学院，江苏南京210016) 摘要： 以苯酚废水为研究对象，讨论苯酚初始浓 2 实 验 度、温度、蚋米Ti02／si02／Fe30。的加入量及pH对超 声降解的影响。结果表明苯酚浓度越大降解效率越 2．1废水性质 高；单一超声波降解100mg／L的苯酚废水时，降解率 实验用水：实验室配制，其中苯酚(分析纯)浓度 为100mg／L。 不超过40％，加入磁性纳米Ti02／Si02／Fe。04后，降 解效率提高到70．9％I酸性条件下采用超声／纳米2．2实验装置 超声波降解苯酚实验装置见图1，采用KH～ Ti02／Si02／Fe304协同降解效果较好，pH=4．2时最 佳。磁性蚋米TiO。／si02／Fe304不仅具有高效催化 活性，而且容易回收利用。 100W。反应器的总容积为4．0L，加盖封闭。 关键词： 超声波；磁性纳米Ti02／Si02／FesO‘；降解； 苯酚 中圈分类号：X703．1 文献标识码：A 文章编号：1001-9731(2006)增刊一0741—03 水口 1 引 言 苯酚是芳香族稳定的化合物中的一个典型代表， 圈l 超声波反应器装置示意图 在现代工业中应用广泛，如医药、农药、油漆等。大量 1 Ultrasonicreactor unit Fig equipment 含有芳香族化合物的有机废水排出后不易被分解，即 2，3实验方法 使被降解，也要产生苯酚。苯酚有一定毒性[1]，酚类化 (1)实验用苯酚(化学纯)、去离子水配制不同浓度 合物是美国国家环境保护局列出的129种优先控制的 苯酚水溶液。反应液体积均为100ml，通冷却水，在控 污染物之一o]。含酚废水在我国水污染控制中也被列 制适宜反应温度(25．0±0．5)℃’F进行超声波辐射。 为重点解决的有害废水之一。 每隔10min用4一氨基安替比林分光光度法对反应后溶 超声降解的原理是液体在超声辐射下产生空化气 液中苯酚的含量进行测定，计算苯酚的去除率。 泡，这些空化气泡吸收声场能量并在极短的时间内崩 (2)在与(1)相同条件下，投入不同量磁性纳米 溃释能。空化气泡相当于一个具有高能量的微反应 器。空化气泡崩溃的瞬间，在其周围极小空间范围内 盐酸调节溶液所需pH值，进行超声波与磁性纳米 产生高温高压，温度高达1900～2500K，压力超过 50MPa，并伴有强烈的冲击波和微射流等现象。这些 的降解率。 极端环境足以将泡内气体和液体交界的介质加热分解 产生强氧化性的自由基，如·O、·0H、·0。H等，降解率=麴邋龋耥蕊产×100％ 从而促进有机物的“水相燃烧反应，，[引。 近30年来，一些新的氧化方法因对难降解有机物 3实验结果与讨论 有较好的降解作用而逐渐受到人们的青睐n函]。其中 超声波对含酚类废水的降解机理的研究，超声波强化 3．1超声波对苯酚的降解 混凝效果，超声波协同催化荆催化氧化酚类废水等几 3．1．1初始苯酚浓度对降解率的影响 项有竞争力的新技术[6’7]。本实验针对苯酚溶液作为 分别配制100ml 模拟酚类废水，探索了使用超