Fenton 氧化法深度處理丙烯腈廢水的研究

圖3 顯示在投加的H2O2 濃度低于400 mg/ L 時,丙烯腈降解率隨H2O2 濃度增加而增大;當濃度超過400 mg/ L ,由于過量的H2O2 在反應一開始就將 Fe2 + 氧化為Fe3 + , 使反應在Fe3 + 催化下進行, 并且過量的H2O2自身分解,導致降解率不再增加反而有減小趨勢。采用H2O2 分批投加方式可部分增強降解效果。

圖3 　H2O2 濃度對AN 降解率的影響

2. 5 　溫度對反應的影響

由圖4 可見,隨溫度升高,加速主反應進行并激活了自由基,降解率升高,在40 ℃時取得最佳降解效果;繼續升高溫度,H2O2 分解,阻礙反應進行,降解率下降, 研究表明增加壓力可以緩解H2O2 熱分解[9 ] 。但在整個反應溫度范圍內,溫度變化對丙烯腈降解并沒有顯著影響。

圖4 　溫度對AN 降解率的影響

2. 6 　紫外光和C2O2 - 4 對反應的影響

考察紫外光和C2O2 - 4 (400 mg/ L) 對Fenton 反應體系的影響,其結果為暗芬頓、UV 芬頓、草酸鐵芬頓和UV 草酸鐵芬頓對AN 的降解率分別為:8313 %、 9115 %、8811 %和9311 %。由此可知,紫外光和草酸鐵的引入均可提高丙烯腈的降解率。

其作用順序為:UV 草酸鐵芬頓>UV 芬頓> 草酸鐵芬頓> 暗芬頓。這是因為Fenton 體系中的 Fe (OH) 2 + 在紫外光照射下發生反應(4) ,進而加速了 H2O2 產生·OH的速度,形成一個Fe3 + / Fe2 + 的循環反應;而Fe (C2O4) 3 - 3 本身具有高度光敏性,在與紫外光聯合作用時比單獨暗芬頓降解率提高10 %左右。

2. 7 　作用機理

2. 7. 1 　Fenton 試劑