强化Fenton处理苯酚废水的实验研究文献综述
2020-06-22 22:56:20
1、引言 近年来,随着我国化工行业的快速发展各类化工行业规模日益扩大,化工污水量大幅度增加。
在处理含有难降解有机化工废水领域,高级氧化技术(AOPs)因其高效的处理效果倍受人们关注。
其中芬顿法具有操作过程简单、反应易得、运行成本低廉、设备投资少且对环境友好性等优点。
但由于自身反应特点芬顿法仍有不少缺点以待改进。
因此,强化芬顿法是近年来研究的热点。
它是指在传统芬顿法的基础上通过耦合和改变反应条件,加入相关试剂,得到与芬顿试剂原理相似的反应[1, 2]。
苯酚由于其毒性高、有恶臭气味,并且是化工过程中高分子量的芳香类化合物的中间产物[3-6],因此被用作此次废水处理的模型化合物。
本课题以苯酚废水为实验对象,通过设计相应的实验,强化原有芬顿法对苯酚废水的处理,对处理方式及操作参数进行优化研究。
2、传统芬顿法及常见的强化芬顿法 2.1 Fenton法 芬顿试剂的实质是二价铁离子(Fe2 )和过氧化氢之间的链反应催化生成羟基自由基,#8226;OH具有较强的氧化能力,其氧化电位仅次于氟,高达2.80eV。
另外,羟基自由基具有很高的电负性或亲电子性,其电子亲和能力达569.3kJ,具有很强的加成反应特性,因而芬顿试剂可无选择氧化水中的大多数有机物,特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理[1, 7],芬顿试剂在处理有机废水时会发生反应产生铁水络合物,主要反应式如下: [Fe(H_2 O)_6 ]^(3 ) H_2 O→[Fe(H_2 O)_5 OH]^(2 ) H_3 O [Fe(H_2 O)_5 OH]^(2 ) H_2 O→[Fe(H_2 O)_4 (OH)_2 ] 〖H_3 O〗^ 当pH为3~7时,上述络合物变成: 2[Fe(H_2 O)_5 OH]^(2 )→[Fe(H_2 O)_8 (OH)_2 ]^(4 ) 2H_2 O [Fe(H_2 O)_8 (OH)_2 ]^(4 )→[Fe_2 (H_2 O)_7 (OH)_3 ]^(3 ) 〖H_3 O〗^ [Fe_2 (H_2 O)_7 (OH)_3 ]^(3 ) [Fe(H_2 O)_5 OH]^(2 )→[Fe_3 (H_2 O)_7 (OH)_4 ]^(5 ) 5H_2 O 以上反应方程式表达了芬顿试剂所具有的絮凝功能。