以活性碳触媒氧化法处理水溶液中氢之.pdfVIP

王冠蓉 陳世雄 劉瑞美 許菁珊 洪睦雅 施琦玉 洪英欽 許人偉 — 121 — 嘉 南 學 報 第 三 十 期 第 12 1～130 頁，民國九十三年 C H I A - N A N A N N U A L B U L L E T I N V O L . 3 0 , P P . 1 2 1 －1 3 0 , 2 0 0 4 以活性碳觸媒氧化法處理水溶液中氫 之 反應條件探討 王冠蓉* 陳世雄** 劉瑞美** 許菁珊** 洪睦雅* 施琦玉*** 洪英欽*** 許人偉* *嘉南藥理科技大學環境工程科學系 **嘉南藥理科技大學環境資源管理系 ***正修科技大學化學工程系 摘 要 本研究目的為利用活性碳觸媒氧化法處理水中氫 污染物，研究中顯示活性碳觸 媒氧化法對氫 有良好氧化效率 ，本研究並探討不同的氧化參數下之污染物之處理效 率與氧化最適條件，活性碳觸媒以農業廢棄物椰殼為原料且以硫酸亞鐵為活化劑燒結 而成,探討氧化反應之操作參數包括：活性碳添加量、氫 濃度變化、雙氧水添加量、 溫度變化、pH值變化等變因，由研究結果顯示於適當氧化條件下，氫 污染水溶液在 10分鐘內其有機碳之氧化效率(TOC)可達到90% 以上，並發現以少許過量的雙氧水添 加亦可得到良好的污染物去除效果，氧化反應中活性碳觸媒量越高則氫 去除效率也 會隨之增加，氧化反應於pH值在3~7之間污染物之去除效率較pH 9 時為佳，氧化系統 中反應溫度越高則最終氧化效率越好,因此以上各實驗參數所得到結果建議，於 1000 ppm的氫 污染物水溶液以活性碳1g 、0.1M的雙氧水添加劑量、溫度控制在85℃進行 氧化降解作用，所得到最終有機碳的去除效果可以高達90%以上。 關鍵詞：氫 、觸媒氧化 、活性碳 、TOC 前 言 氫 (hydroquinone) 、又稱對苯二酚是一種衍生物，經常出現在苯類與酚類進行降解過程當中 它是扮演一個中間產物的角色(1-2) ，在沖洗相片時作為顯像劑、也是一種增白劑，可干擾黑色素形 成達到美白效果，所以也常被添加於美白化妝品當中，但因具刺激性，長期使用高濃度易引起皮膚 炎、紅斑、灼傷感及皮膚色素過度沉著等副作用。是為一種毒性物質，對於人體的危害影響色素顆 — 122 — 以活性碳觸媒氧化法處理水溶液中氫 之反應條件探討 粒的形成及沉著，對黑色素細胞有損害，往往引起嚴重的皮膚炎症，主要表現為色素沉著，皮膚萎 縮和粟粒疹，變態性的接觸過敏也可發生，如皮膚紅斑，水腫嚴重時可以形成水泡，甚至致癌，不 當的使用也會對環境造成影響。一般處理氫 上有光化學降解法、改良Fenton處理法、生物處理法 包括有活性污泥法、滴濾池處理法、旋轉生物圓盤法、上流式厭氧污泥處理法、厭氧濾床生物薄膜 處理等處理模式(3) 。 光學降解法(4) 是利用UV光照射法來降解氫 污染物水溶液，但是其反應需要較長的時間且降 解去除的效果不是很理想。改良Fenton處理法[7]反應主要是由過氧化氫(H O )與亞鐵離子所構成的 2 2 ，在於系統中過氧化氫(H O )因受到亞鐵離子催化分解產生強氧化能力的氫氧自由基，同時系統中