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《Fenton試劑處理模擬活性染色廢水.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、印染廢水量大、水質(zhì)波動(dòng)大、污染物組分復(fù)雜且含量高，色度、化學(xué)需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均較高，其處理技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外水處理工作者的充分重視和廣泛研究。1894年，法國(guó)科學(xué)家Fenton首次發(fā)現(xiàn)，在酸性溶液中，F(xiàn)e2+通過(guò)過(guò)氧化氫強(qiáng)烈催化了蘋(píng)果酸的氧化，該發(fā)現(xiàn)為人們分析還原性有機(jī)物和選擇氧化有機(jī)物提供了一種新方法。后人為了紀(jì)念這位偉大的科學(xué)家，將這種Fe2+／H2O混合體系稱為標(biāo)準(zhǔn)Fenton試劑，由這種試劑參與的反應(yīng)就叫Fenton反應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)Fenton試劑自出現(xiàn)后就得到了廣泛的研究和應(yīng)用。人們發(fā)現(xiàn)，這種混合體系所表現(xiàn)出的強(qiáng)氧化性，是因?yàn)榇嬖诘腇e2+有利于H2O2分解產(chǎn)生強(qiáng)氧
2、化性游離基·OH。將該反應(yīng)引入到染料脫色處理中，它可使染料分子斷鍵而脫色，而且由于Fe2+兼有混凝作用，因此Fenton試劑對(duì)廢水中染色的去除非常有效。本試驗(yàn)以活性黃KE-4R，活性艷紅KE-7B，活性黃KE-3G，活性紅KE-3B和活性藍(lán)KE—R為例，通過(guò)配制不同濃度Fenton試劑，探討不同濃度Fe2+，H2O2和pH值對(duì)模擬活性染料廢水降解的影響。1試驗(yàn)1．1設(shè)備與藥品1．1．1設(shè)備UV-2102PCS型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(尤尼柯儀器有限公司)，BS-423S型電子天平(北京賽多利斯儀器有限公司)，SJ．4A型pH計(jì)(上海雷磁科學(xué)儀器廠)，B5—2型恒溫磁力攪拌器(上海司樂(lè)儀器廠)
3、，80-2型低速臺(tái)式離心機(jī)(上海醫(yī)療器械集團(tuán)有限公司)，SXR3120型超聲波清洗槽(天津市瑞普電子儀器公司)，微波爐(廣東格蘭仕集團(tuán)有限公司)1．1．2化學(xué)藥品七水合硫酸亞鐵(上海山海實(shí)驗(yàn)廠)，30％過(guò)氧化氫(上海金鹿化工廠)，硫酸(上海試劑四廠)，氫氧化鈉(上海試劑一廠)，重鉻酸鉀(上海試劑四廠)，以上均為分析純；亞鐵靈指示液(自制)，硫酸亞鐵銨(自制)，活性黃KE4R(上海桃浦染料公司)，活性艷紅KE-7B(上海桃浦染料公司)，活性黃KE一3G(泰興市錦雞染料有限公司)，活性紅KE-3B(泰興市錦雞染料有限公司)，活性藍(lán)KE—R(泰興市錦雞染料有限公司)1．2試驗(yàn)方法1．2．1標(biāo)準(zhǔn)
4、曲線建立用蒸餾水分別配制濃度為lO，2O，30，4O和50mg／L的活性黃KE-4R，活性艷紅KE-TB，活性黃KE一3G，活性紅KE-3B和活性藍(lán)KE—R染液，測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，繪制吸光度．濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。1．2．2模擬活性染料廢水的脫色試驗(yàn)配制初始濃度為400mg／L的活性黃KE4R，活性艷紅KE-7B，活性黃KE．3G，活性紅KE．3B和活性藍(lán)KE．R等五種染液。向染液中加入適量Fe2SO4·7H2O2，使其與H2O在室溫下反應(yīng)60min。反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)定最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度，計(jì)算脫色率。1．3測(cè)試1．3．1脫色率測(cè)試在染料最大波長(zhǎng)處(活性黃KE-4R，活性艷紅KE一7B
5、，活性黃KE一3G，活性紅KE．3B和活性藍(lán)KE—R最大吸收波長(zhǎng)分別為403nl,n，544nm，400nm，535l瑚和604nm)測(cè)定脫色反應(yīng)前后吸光度，按式(1)計(jì)算脫色率：wps_clip_image-29279.png2結(jié)果與討論2．1最佳Fenton試劑配比的確定Fe濃度和雙氧水用量對(duì)五種模擬活性染料廢水脫色率的影響見(jiàn)圖1(a)～(e)。wps_clip_image-31797.pngwps_clip_image-656.pngwps_clip_image-9626.png如圖1所示，當(dāng)Fe2+濃度為30mg／L，H2O2用量1mI／L，反應(yīng)60min和pH值為3．0時(shí)，活性
6、黃KE一4R，活性艷紅KE一7B，活性黃KE-3G，活性紅KE一3B和活性藍(lán)KE．R染色廢水脫色率均最高，分別達(dá)到93．89％，99．41％，90．24％，98．87％和99．62~70。Fe2+濃度從30mg／L升至50mg／L后，脫色效果反而下降。這是由于過(guò)量的Fe2+會(huì)還原H2O2，使自身氧化為Fe2+，從而促使H2O2無(wú)效分解，降低H2O2：的利用率。H2O2濃度為1—2mL／L時(shí)，脫色率較高，而當(dāng)H2O2濃度繼續(xù)增加，脫色率降低。根據(jù)反應(yīng)機(jī)理，可能是一個(gè)或多個(gè)副反應(yīng)影響H2O2濃度，這些副反應(yīng)如式(4)～式(6)所示：H2O2+·OH—H2O22·+H2O(4)Fe3++HO2
7、—Fe2++H+O2(5)Fe2++HO2—Fe3++HO2(6)式(4)～式(6)表明，部分H2O2會(huì)發(fā)生無(wú)效分解，釋放出O2，因而過(guò)量的H2O2不但不能分解產(chǎn)生更多的·OH自由基，反而被消耗了一部分，降低了雙氧水的利用率。綜合以上因素，確定Fe2+濃度為30mg／L，H2O2濃度為1mg／L為Fenton試劑的較佳配比。2．2初始pH值對(duì)染料廢水降解的影響五種染液初始pH值為堿性(采用稀氫氧化鈉調(diào)節(jié))時(shí)，加入Fenton試劑，染
