Fenton法氧化/混凝作用去除腐殖酸的研究
摘(zhai)要(yao):采用(yong)Fenton法處理(li)高(gao)(gao)濃度(du)腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)模(mo)擬廢水,考察反應(ying)時間、初始pH、H2O2和(he)Fe2+投量對腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)COD、TOC、UV254、A400的影(ying)(ying)響(xiang),通(tong)過(guo)體系平均氧(yang)化(hua)(hua)態(η)、A465/A665、氧(yang)化(hua)(hua)/混(hun)(hun)凝(ning)(ning)作(zuo)(zuo)用(yong)去(qu)除(chu)(chu)COD比(bi)值(φ)、Zeta電位(wei)(ζ)等的變化(hua)(hua)研(yan)究(jiu)氧(yang)化(hua)(hua)和(he)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)作(zuo)(zuo)用(yong)對腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)去(qu)除(chu)(chu)的特性。結果表明(ming),Fenton試劑能在較(jiao)寬初始pH范圍(2.0~5.0)內有效(xiao)降(jiang)(jiang)解腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)。當(dang)反應(ying)時間為2h,腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)A400降(jiang)(jiang)低值(78.2%~94.5%)比(bi)UV254(75.6%~88.4%)高(gao)(gao),COD去(qu)除(chu)(chu)率(50.8%~62.5%)比(bi)TOC(31.2%~35.1%)高(gao)(gao).腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)的去(qu)除(chu)(chu)由氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(CODoxid)和(he)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)作(zuo)(zuo)用(yong)(CODcoag)共同完成。反應(ying)初始階(jie)段腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)主要(yao)通(tong)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)迅速降(jiang)(jiang)解去(qu)除(chu)(chu)。腐(fu)(fu)殖(zhi)(zhi)(zhi)酸(suan)(suan)(suan)易被部分氧(yang)化(hua)(hua)為小(xiao)分子有機物而(er)不易礦化(hua)(hua),過(guo)多Fe2+投量([Fe2+]>0.08mol/L)會使CODoxid下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)。混(hun)(hun)凝(ning)(ning)主要(yao)通(tong)過(guo)電中(zhong)和(he)及吸附網捕作(zuo)(zuo)用(yong)進行,氧(yang)化(hua)(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)影(ying)(ying)響(xiang)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)作(zuo)(zuo)用(yong),高(gao)(gao)CODoxid導致低CODcoag;高(gao)(gao)H2O2投量下(xia)(xia)([H2O2]>0.2mol/L)Fe2+投量顯著影(ying)(ying)響(xiang)混(hun)(hun)凝(ning)(ning)作(zuo)(zuo)用(yong)對COD的去(qu)除(chu)(chu)。
關鍵詞:腐(fu)殖酸,Fenton,氧(yang)化,混(hun)凝
腐殖酸(humicacids,HA)廣泛存在于土壤和天然水體中,是天然水體中有機物的主要組成之一,主要成為為以苯環結構為主的芳香類有機物,苯環上的主要官能團包括酮、酯、羧酸、醛、酚等(見圖1),常被人們作為難降解有機物的一個典型來研究。Fenton法被認為是一種有效去除難降解有機物的高級氧化技術,包括氧化、中和、混凝和固液分離4個主要步驟,以H2O2在Fe2+催化下生成·OH為氧化劑將難降解有機物氧化降解為易生物降解的小分子有機物或礦化為CO2和H2O,污染物通過氧化和混凝的綜合作用得以去除。但鮮有文獻對比分析Fenton法氧化/混凝作用對腐殖酸的降解去除。本研究以腐殖酸模擬廢水為對象,采用傳統Fenton法進行處理,考察反應時間、初始pH值和Fenton試劑投量對高濃度腐殖酸廢水COD、TOC、UV254和A400的影響,對比分析氧化和混凝作用對腐殖酸COD去除的貢獻,并通過對體系平均氧化態、A465/A665、Zeta電位和氧化/混凝去除作用比等的表征,對Fenton法處理腐殖酸的氧化/混凝去除機制進行探討。
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