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槟榔煮籽废水是一种高浓度、高色度的有机酸性废水,属于难生物降解废水。目前,国内外针对槟榔煮籽废水处理的专项研究少有报道,仅有针对槟榔加工企业排放的综合废水的报道,然而由于没有专门的工艺研究,目前开发的处理工艺操作繁琐,成本高昂,影响了其在槟榔加工废水处理领域的推广应用。本论文基于槟榔废水含有难降解成分,造成可生化性下降,以此探究槟榔煮籽废水中抑制微生物生长的有效成分,以Fenton试剂氧化法处理模拟废水并应用于实际废水,采用响应面法优化工艺条件,利用LC-MS联用技术测定Fenton试剂处理含有效成分的模拟废水中的化合物,探讨Fenton试剂作用槟榔废水的机理,以期为槟榔煮籽废水的处理提供新的思路和设计依据。(1)探索了高效液相色谱法测定表儿茶素与芦丁的液相色谱条件,测定了槟榔废水中表儿茶素与芦丁的含量。液相色谱条件为:以甲醇与0.1%的磷酸溶液为流动相,梯度洗脱程序为:Omin:20%B,8min:100%B,9min:20%B, 10min:20%B,检测波长236nm,柱温40℃,流速1.0mL/min,进样量为10ul,在此条件下,表儿茶素与芦丁能够得到很好的分离,表儿茶素与芦丁的线性回归方程分别为y=5.6126x-0.1248(R2=0.9997), y=12.237+0.2929 (R2=0.9994),平均回收率为100.9%、97.48%,精密度RSD为1.7%、1.9%。表儿茶素、芦丁的保留时间分别为:756min、8.82min。(2) Fenton试剂氧化技术具有较强的氧化能力,且反应条件较易控制,能够去除模拟废水中的TOC与COD,实验研究了Fenton试剂法处理含表儿茶素模拟废水的最优工艺条件,以废水中的TOC与COD的去除率为指标,根据单因素实验结果确定响应面分析法的影响因子。基于Box-Behnken响应曲面法,考察了初始pH值、双氧水投加量、硫酸亚铁投加量和反应时间的单独作用和交互作用,并建立了TOC去除率数学模型。当表儿茶素的浓度为2OOmg/L时,取模拟水样200m1置于烧杯中进行Fento n氧化反应,实验表明,在初始pH值为4,双氧水投加量为7.5ml/L,硫酸亚铁投加量为1.25g/L,反应时间为12Omin, PAM加入量为0.2%时,整个反应过程对TOC去除率可达到67%。通过Box-Behnken响应曲面可知,初始pH值、硫酸亚铁投加量的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中双氧水投加量、硫酸亚铁投加量与反应时间对TOC去除率的影响极显著。Fenton试剂处理模拟废水最佳的工艺条件为:双氧水投加量为10.6ml/L,硫酸亚铁投加量2.25g/L,初始pH值为4.59,反应时间为74min。在此条件下TOC去除率为82%。(3)实验研究了Fenton试剂法处理含芦丁的模拟废水的最优工艺条件,以废水中的TOC与COD的去除率为指标,根据单因素实验结果确定响应面分析法的影响因子。采用Design-expert8.0软件进行响应面试验设计,当芦丁的浓度为200mg/L时,取模拟水样200ml置于烧杯中进行Fenton氧化反应,实验表明,在初始pH值为4,双氧水投加量为7.5mL/L,硫酸亚铁投加量为1.5g/L,反应时间为120min, PAM加入量为0.5%时,整个反应过程对TOC去除率可达到68.3%。通过Box-Behnken响应曲面可知,初始pH值、硫酸亚铁投加量与反应时间的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中硫酸亚铁投加量、反应时间对TOC去除率的影响极显著。最佳反应条件为双氧水投加量7.6ml/L,硫酸亚铁投加量2.05g/L,初始pH值3.83,反应时间73min,在此反应条件下TOC去除率为74.6%。(4)实验研究了Fenton试剂法处理槟榔废水的最优工艺条件,以废水中的TOC与COD的去除率为指标,根据单因素实验结果确定响应面分析法的影响因子。基于Box-Behnken响应曲面法,当槟榔废水中COD浓度为6300mg/L时,实验表明,在初始pH值为5,双氧水投加量为50mg/L,硫酸亚铁投加量为12.5g/L,反应时间为120min,PAM加入量为0.2%时,整个反应过程对TOC去除率可达到65%。通过Box-Behnken响应曲面可知,双氧水投加量、硫酸亚铁投加量的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中双氧水投加量对TOC去除率的影响极显著。Fenton试剂处理槟榔废水最佳的工艺条件为:双氧水投加量为54.2ml/L,硫酸亚铁投加量12.55g/L,初始pH值为4.98,反应时间为103min。在此条件下TOC去除率为70%。(5)利用液质联用技术分析Fenton试剂氧化含多酚类物质芦丁的模拟废水的产物,从结果可以看出,Fenton试剂氧化芦丁的主要途径有两种:一种是在酸性条件下水解芦丁为槲皮素与芸香糖,槲皮素在羟基自由基的作用下,B环上的羟基被氧化为酮基,再进一步氧化为小分子化合物;另一种是羟基自由基直接攻击B环与C环之间的氧原子,产生两种氧化物,最终被进一步氧化为二氧化碳或者小分子化合物。