Fenton 氧化法深度處理丙烯腈廢水的研究

pH 值對丙烯腈降解的影響曲線如圖1 所示,在 pH = 2～4 范圍內(nèi)降解率均在80 %以上,并在pH = 3 時(shí)取得最佳降解效果;而在中性或弱堿性條件下,投加Fenton試劑可觀察到pH值顯著降低,利于反應(yīng)的進(jìn)行。按照經(jīng)典的Fenton 試劑反應(yīng)理論,當(dāng)pH 值過低時(shí),溶液中H+ 濃度過高,反應(yīng)(3) 受到抑制, Fe3 + 不能順利地被還原為Fe2 + ,催化反應(yīng)受阻;當(dāng) pH 值升高時(shí),因反應(yīng)(2) 不僅抑制·OH 的產(chǎn)生,而且使溶液中Fe2 + 以氫氧化物形式沉淀而失去催化能力。研究表明,投加K2C2O4 可以使降解反應(yīng)在一較寬的pH 范圍內(nèi)進(jìn)行,且縮短反應(yīng)時(shí)間[7 ] 。

圖1 　pH值對AN 降解率的影響

2. 3 　Fe2 + 濃度對反應(yīng)的影響

Fe2 + 是催化產(chǎn)生自由基的必要條件。由圖2 可見,隨著Fe2 + 濃度的增加,丙烯腈降解率增大,并在 400 mg/ L 時(shí)取得最佳降解效果,繼續(xù)增加Fe2 + 濃度,降解率有下降趨勢。其原因是:Fe2 + 濃度逐步增大,促進(jìn)反應(yīng)(2) 進(jìn)行,對H2O2 的分解作用逐步加強(qiáng),提高了體系的氧化能力;當(dāng)Fe2 + 濃度過高時(shí),觀察到pH 值降低,可能是過多的Fe2 + 與·OH 發(fā)生如下反應(yīng)[8 ] :

消耗·OH ,阻礙反應(yīng)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),添加絡(luò)合物以維持溶液中適當(dāng)?shù)腇e2 + 濃度將有利于反應(yīng)的進(jìn)行,從而提高降解率。

圖2 　Fe2 + 濃度對AN 降解率的影響

2. 4 　H2O2 濃度對反應(yīng)的影響