Fenton试剂处理含酚废水的实验研究

摘要

酚类化合物被美国国家环保局列为129种优先控制污染物黑名单中的一种，含酚废水在我国水污染控制中被列为重点解决的有害废水之一，但传统的水处理技术对于含酚废水的处理都存在着处理效果不理想、投资成本高、操作时间长、容易产生二次污染等缺点，大力开展含酚废水的污染防治研究是保护环境和造福人类的重要任务。 Fenton试剂(即H<,2>O<,2>+Fe<'2+>)通过H<,2>O<,2>和Fe<'2+>作用产生·OH，使其具有极强的氧化能力，特别适用于难降解有机废水的氧化处理，因此Fenton试剂法是废水处理技术的主要发展方向之一。 本试验采用Fenton试剂法对苯酚和2，4二硝基酚的混合废水进行处理，通过混合废水COD<,cr>的变化，考察了亚铁用量、过氧化氢用量、pH值和反应时间等影响因素对Fenton试剂处理效果的影响。 先通过正交实验确定试验的初步操作条件，从正交实验的结果和极差分析可看出，影响COD<,cr>去除率的各因素的重要性顺序为：H<,2>O<,2>投加量>pH值>FeSO<,4>.7H<,2>O<,2>投加量>反应时间，即H<,2>O<,2>投加量对处理效果的影响最大，正交实验中获得的最佳组合为：H<,2>O<,2>投加量6ml，FeSO<,4>.7H<,2>O投加量3g，pH值为4，反应时间为20min。 在此基础上，进行单因子影响实验分析，确定最佳处理条件。在该反应条件下， Ferlton试剂处理高浓度的苯酚和2，4二硝基酚废水的适宜条件是：在常温下反应进行20min，30％的H<,2>O<,2>的投加量为6ml，FeSO4·7H<,2>O的投加量为2.0 g，pH值为4.0左右，可以使COD去除率可达到85％以上。 本文还探讨了Fenton法氧化降解苯酚废水的作用规律，用线性回归法对COD去除率与反应时间的相关性进行了定量分析，得到了简化的动力学模型，即基于COD分析的苯酚废水的动力学方程。

目录

文摘

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声明

第一章绪言

1.1水资源的含义及现状

1.1.1水污染概况

1.1.2水体有机污染现状

1.1.3水资源有机污染特点及其危害

1.2水中有机污染治理技术

1.3研究背景

1.4研究内容

第二章含酚废水处理现状及发展趋势

2.1含酚废水的来源及其危害

2.2含酚废水处理现状

2.2.1物理化学法

2.2.2生物处理法

2.2.3化学法

第三章FENTON试剂高级氧化法应用于废水处理的研究进展

3.1高级氧化法概述

3.1.1高级氧化技术的发展

3.1.2高级氧化技术特点

3.1.3高级氧化机理

3.2高级氧化技术分类

3.2.1湿式氧化法

3.2.2电化学氧化法

3.2.3超临界水氧化法

3.2.4光催化氧化法

3.3 FENTON试剂体系

3.3.1羟基自由基机理

3.3.2高价铁Fe(Ⅳ)机理

3.3.3 Fenton试剂的絮凝作用

3.3.4 Fenton试剂反应中各影响因子的作用机制

3.3.5 Fenton试剂高级氧化技术的应用现状

第四章用FENTON试剂处理含酚废水的实验研究

4.1实验部分

4.1.1实验方法

4.1.2分析方法

4.1.3试剂及仪器

4.2实验数据处理

4.2.1正交实验

4.2.2单因素影响实验

4.3结论和展望

第五章FENTON试剂处理苯酚废水的动力学实验研究

5.1 FENTON试剂法降解苯酚中间产物分析

5.1.1苯酚降解的机理和中间产物

5.2动力学模型的建立

5.2.1反应级数m的确定

5.2.2反应级数n的确定

5.2.3反应活化能Ea和指前因子k0的确定

结论及展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文及参加的科研项目

致谢

附录