Fenton法和臭氧氧化法去除电子废水中的双酚A

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电子废水中含有双酚A等内分泌干扰物,对人类和环境生物具有生殖毒性。电子废水常规处理工艺大多侧重于水中重金属的去除而忽视了对双酚A等特征有机物的控制。本课题以电子废水中的双酚A为目标污染物,通过配水试验分别研究了Fenton法和臭氧氧化法对双酚A的降解效能和工艺条件。在此基础上,研究了两种工艺处理实际废水效果和经济性,提出了最佳处理方案,为实际工程应用提供指导。通过模拟配水试验考察了Fenton法去除双酚A的最佳条件及影响因素。结果表明:在pH=3.5~4,C(H2O2)/C(Fe2+)的摩尔比为10时,对双酚A有较好的去除效果;当双酚A为1mg/L,C(H2O2)/C(Fe2+)为10,H2O2为80μmol/L,pH=4,温度为25℃时,反应10min后双酚A去除率为77.31%。提高反应温度有利于双酚A的去除。Fe3+对Fenton法去除双酚A有促进作用,NO3-对Fenton法去除双酚A无显著影响,HCO3-、PO43-、Cu2+、NH4+和有机物(如腐殖酸等)对Fenton法去除双酚A有抑制作用。采用发光细菌测定急性毒性,发现模拟废水经Fenton法处理后对发光细菌的急性毒性降低了6%。利用GC-MS分析了模拟废水经Fenton法处理后的中间产物和终产物,据此推测Fenton法对双酚A的去除路径是由于破坏双酚A的分子的苯环与羟基的连接处以及苯环与异丙基的连接处的化学键,使其发生断裂,并生成1,1-二苯基亚丙烯、苯乙烯、对二苯酚和苯酚等中间产物,最终生成CO2和H2O。同样,通过模拟废水试验对比考察了臭氧法去除双酚A的最佳条件和影响因素。试验表明:在双酚A为1mg/L,臭氧为1mg/L,pH=7,温度为25℃时,反应10min后双酚A去除率为72.4%;pH值和温度对其降解效果影响较大,在pH值范围为3~11,双酚A的去除率随pH的升高而降低;反应体系温度升高,双酚A去除率降低。PO43-、Fe3+和Cu2+对臭氧去除双酚A有一定的促进作用,NO3-对臭氧去除双酚A无显著影响,HCO3-、NH4+和腐殖酸等有机物对臭氧去除双酚A有抑制作用。研究发现,向模拟废水中投加1mg/L的H2O2和臭氧,反应10min后双酚A的浓度已低于检出限(10μg/L)。Fenton与臭氧联用对模拟废水中的双酚A具有较好的去除效果。经臭氧氧化后,模拟废水对发光细菌的急性毒性降低12%。双酚A分子经臭氧氧化苯环与异丙基的连接键可能发生断裂,主要中间产物有苯酚、对苯醌等物质,最终生成CO2和H2O。通过对某电子厂实际电子废水双酚A的处理效果、生物毒性和经济性进行对比分析,推荐臭氧作为该废水的处理方法。
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