论文部分内容阅读
许多研究表明非均相Fenton可以解决均相Fenton反应体系要求pH值较低（一般2～3左右）需要人为调节废水的pH值以及均相体系中的铁离子使得溶液带有颜色又会形成大量难处理和再生的含铁污泥的问题。是具有前途的经济环保型高级氧化技术。本文研究采用普通均相Fenton和异相Fenton（铸铁屑Fenton、赤铁矿Fenton、针铁矿Fenton）催化氧化降解生产硫醇甲基锡废水。首先，比较了不同Fenton催化氧化体系、H2O2投加量、催化剂投加量、pH值、初始反应物浓度、温度等主要影响因素对COD去除率的影响。反应时间90min内，普通Fenton氧化最佳条件为H2O2投加量为1200mg/L（其COD去除率为44.4％），H2O2与Fe2+摩尔比为5.5，废水初始pH为3，反应时间为90min。铸铁屑Fenton氧化最佳条件为H2O2投加量为1200mg/L（其COD去除率为44.7％），H2O2与铸铁屑摩尔比为5.5，废水初始pH为4，反应时间为90min。赤铁矿Fenton氧化最佳条件为H2O2投加量为600mg/L（其COD去除率为44.7％），H2O2与赤铁矿中铁的摩尔比为4.1，废水初始pH为3，反应时间为90min。针铁矿Fenton氧化最佳条件为H2O2投加量为400mg/L（其COD去除率为45.5％），H2O2与针铁矿中铁的摩尔比为4.7，废水初始pH为3。其次，研究不同Fenton出水混凝效果和不同H2O2投量Fenton出水可生化性。研究不同pH和不同三氯化铁投量混凝试验可以得出氧化Fenton出水调节pH越高COD去除率越低。这是“081基地特种有机废水”在酸性条件下自身发生变化使COD值下降。不同Fenton出水COD去除率随三氯化铁投加量的增加而升高，当铁离子浓度大于80mg/L时COD去除率升高缓慢。考虑到经济因素，分析不同双氧水投量Fenton出水可生化性可得，普通Fenton氧化最佳H2O2投加量为800mg/L，其出水B/C为0.36。铸铁屑Fenton氧化最佳H2O2投加量为800mg/L，其出水B/C为0.38。赤铁矿Fenton氧化最佳H2O2投加量为100mg/L，其出水B/C为0.51。针铁矿Fenton氧化最佳H2O2投加量为100mg/L，其出水B/C为0.45。最后分别讨论了普通均相Fenton和异相Fenton（铸铁屑Fenton、赤铁矿Fenton、针铁矿Fenton）体系降解“081基地生产硫醇甲基锡废水”的动力学模型。普通Fenton氧化整个过程的动力学特征较复杂，但反应的前期（0～25min）和反应后期（240～480min）可以很好地用一级动力学来模拟，反应前期的一级反应动力学方程y=-0.0116x+0.0554，反应后期的一级反应动力学方程y=-0.0009x+0.0237。铸铁屑异相Fenton氧化整个过程符合一级动力学模型，其一级反应动力学方程y=-0.0013x-0.3872。赤铁矿异相Fenton氧化整个过程符合一级动力学模型，其一级反应动力学方程y=-0.0014x-0.4675。针铁矿Fenton氧化整个过程的动力学特征较复杂，但反应的前30min可以很好地用一级动力学来模拟，其一级反应动力学方程y=-0.0083x-0.5672。