论文部分内容阅读
农药、精细化工等工业产生的有机废水化学需氧量高(COD>4000 mg·L-1),含生化法不能降解的化合物(如氨氮、多环芳烃、致癌物苯并花等),是高浓度、有毒有害、难降解的有机废水,危害非常大。若不经处理就排入水体会使水生物中毒,农作物减产,引发各种疾病。传统的水处理技术对高浓度难降解废水的处理有限,研究有效的方法解决污水处理的问题十分有意义。传统Fenton(Conventional Fenton,简称CF)法中Fe2+在反应初始时即被氧化且反应速率较慢,H2O2的利用率低,有机物矿化不充分,处理后的水可能带有颜色,一定程度上影响了该系统的推广应用。为此,研究了循环电-Fenton(Circulating Electro Fenton,简称CEF-FeRe)法氧化降解自配乐果废水的过程及其各影响因子的作用机制。CEF-FeRe反应所需的H2O2通过蠕动泵缓慢加入到电解池中,而被氧化了的Fe2+又在阴极被还原,使得Fenton反应能持续进行。在乐果浓度为200mg·L-1时,通过多个单因素试验确定最佳CEF-FeRe反应条件为:常温、pH值为3.0、H2O2/Fe2+的摩尔比为10、H2O2的加入量为理论剂量、恒流0.5A。结果表明,在此条件下反应120min后COD去除率为81.67%,乐果降解率为99.4%。通过测定CEF-FeRe以及CF反应过程中Fe2+和H2O2的变化情况来验证CEF-FeRe反应的机理。动力学研究结果表明,乐果废水的CEF-FeRe反应符合一级动力学反应规律。此外,还通过矿化研究,分析出乐果的矿化途径。对实际合成香料中间体废水(原水COD为132580mg·L-1)的预处理方法进行探索研究。吸附、混凝、萃取等方法对废水的处理效果不明显。经过一系列的探索实验和对比实验确定了电渗析→气浮除油→电-Fenton的处理途径。确定了在I=1.5A,电解时间为120min的条件下电渗析效果是最佳的,其R值为6.7322×10-6mol·mL-1·cm-2。电渗析后调节pH值为3时气浮除油,COD去除率可达到59.8%。通过单因素实验确定电-Fenton的最佳反应条件为:pH为3.5,电流为0.75A,Fe2+投加量为3g·L-1,H2O2和Fe2+的摩尔比为10:1,反应时间为75min。此条件下电-Fenton反应去除废水COD效率可达66.62%,总COD去除率达86.60%。