Fenton法处理某公司有机化工废水的应用研究

摘要

在高级氧化技术中，Fenton技术具有相对稳定、操作简单、二次污染小等优点，因此，具有一定的应用优势，得到了研究者的广泛关注。目前Fenton技术仍存在理论和应用方面的问题，主要是该方法氧化有机物的原理还不十分明确，而且在工程技术方面还存在着一定的不足之处。本课题以自配废水和某化工厂的实际废水为研究对象，利用Fenton试剂的高级氧化性，在一定条件下对废水进行处理，考察了处理后化工废水的CODcr和BOD5的变化，并从一些主要因素方面考察Fenton试剂对化工废水处理效果的影响。同时通过色质联用仪测定Fenton试剂氧化前后化工废水有机物成分的变化，探讨Fenton试剂氧化作用机理。
　　研究结果表明:1)Fenton试剂能有效降解含硝基苯化工废水，降解效果与H2O2浓度、n(H2O2)/n(Fe2+)、Fe2+浓度、溶液pH、反应温度、反应时间和阴阳离子浓度等有关。对实际含硝基苯化工废水，当H2O2浓度为9.8×10-3mol·L-1、pH为3.5、反应温度为40℃左右、Fe2+浓度为5.0×10-3mol·L-1，反应时间为50min时，含硝基苯废水的COD去除效果较好，达到62.8％，可生化性从0.18提高到0.42。2)阴离子对Fenton试剂氧化降解有机物质具有抑制作用，并随其浓度的增加而增强，等摩尔的阴离子的抑制能力强弱为:Cl-＞NO3-≈SO42-;低浓度的过渡态阳离子对Fenton试剂氧化降解有机物质有一定的促进作用，而高浓度的过渡态阳离子对其有抑制作用，等摩尔的阳离子的抑制能力强弱为:Cu2+＞Mn2+＞Cd2+＞Na+。3）在pH为4、2，4-二硝基甲苯浓度为500～3000μg·L-1、H2O2浓度为0.05～0.20mmol·L-1、Fe2+浓度为0.05～0.12mmol·L-1、实验温度在298～323K的范围内，Fenton试剂初始阶段降解DNT的反应总级数为1.66。动力学模型如下:-d[DNT]/dt=1.42×104exp(-1.30×104/RT)[DNT]0.47[H2O2]0.32[Fe2+]0.87。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 Fenton技术

1．1．1 Fenton技术氧化机理

1．1．2 Fenton技术的影响因素

1．1．3 Fenton技术国内外相关研究动态与发展前沿

1．2 生物难降解有机污染物特征及其危害

1．3 生物难降解有机废水的主要处理技术

1．3．1 物化技术

1．3．2 生物技术

1．3．3 生化技术

1．3．4 高级氧化技术

1．4 本研究的目的、意义和主要内容

1．4．1 研究目的和意义

1．4．2 研究的主要内容

1．4．3 课题创新点

第二章 Fenton试剂降解含硝基苯化工废水

2．1 实验仪器和试剂

2．2 实验方法

2．3 分析方法

2．3．1 CODcr

2．3．2 BOD5

2．4 废水水质情况

2．5 正交试验分析

2．6 单因素试验分析

2．6．1 H2O2浓度对含硝基苯废水CODcr与BOD5的影响规律

2．6．2 pH对含硝基苯废水CODcr与BOD5的影响规律

2．6．3 反应温度对含硝基苯废水CODcr与BOD5的影响规律

2．6．4 Fe2+浓度对含硝基苯废水CODcr与BOD5的影响规律

2．6．5 反应时间对含硝基苯废水CODcr与BOD5的影响规律

2．7 本章小结

第三章 Fenton试剂降解2,4-二硝基甲苯(DNT)模拟废水

3．1 实验仪器和试剂

3．2 实验方法

3．3 分析方法

3．4 标准曲线的绘制

3．5 结果与讨论

3．5．1 H2O2浓度对2,4-二硝基甲苯去除率的影响

3．5．2 pH对2,4-二硝基甲苯去除率的影响

3．5．3 反应温度对2,4-二硝基甲苯去除率的影响

3．5．4 Fe2+浓度对2,4-二硝基甲苯去除率的影响

3．5．5 反应时间对2,4-二硝基甲苯去除率的影响

3．5．6 阴离子对Fenton降解2,4-二硝基甲苯的影响

3．5．7 阳离子对Fenton降解2,4-二硝基甲苯的影响

3．6 本章小结

第四章 Fenton降解2,4-二硝基甲苯(DNT)模拟废水机理探究

4．1 Fenton降解动力学

4．2 中间产物分析

4．3 本章小结

第五章 研究结论

参考文献

致谢

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