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(shí),丙烯腈降解率隨H2O2 濃度增加而增大;當(dāng)濃度超過(guò)400 mg/ L ,由于過(guò)量的H2O2 在反應(yīng)一開(kāi)始就將 Fe2 + 氧化為Fe3 + , 使反應(yīng)在Fe3 + 催化下進(jìn)行, 并且過(guò)量的H2O2自身分解,導(dǎo)致降解率不再增加反而有減小趨勢(shì)。采用H2O2 分批投加方式可部分增強(qiáng)降解效果。

圖3 　H2O2 濃度對(duì)AN 降解率的影響

2. 5 　溫度對(duì)反應(yīng)的影響

由圖4 可見(jiàn),隨溫度升高,加速主反應(yīng)進(jìn)行并激活了自由基,降解率升高,在40 ℃時(shí)取得最佳降解效果;繼續(xù)升高溫度,H2O2 分解,阻礙反應(yīng)進(jìn)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(gè)反應(yīng)溫度范圍內(nèi),溫度變化對(duì)丙烯腈降解并沒(méi)有顯著影響。

圖4 　溫度對(duì)AN 降解率的影響

2. 6 　紫外光和C2O2 - 4 對(duì)反應(yīng)的影響

考察紫外光和C2O2 - 4 (400 mg/ L) 對(duì)Fenton 反應(yīng)體系的影響,其結(jié)果為暗芬頓、UV 芬頓、草酸鐵芬頓和UV 草酸鐵芬頓對(duì)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?yàn)?UV 草酸鐵芬頓>UV 芬頓> 草酸鐵芬頓> 暗芬頓。這是因?yàn)镕enton 體系中的 Fe (OH) 2 + 在紫外光照射下發(fā)生反應(yīng)(4) ,進(jìn)而加速了 H2O2 產(chǎn)生·OH的速度,形成一個(gè)Fe3 + / Fe2 + 的循環(huán)反應(yīng);而Fe (C2O4) 3 - 3 本身具有高度光敏性,在與紫外光聯(lián)合作用時(shí)比單獨(dú)暗芬頓降解率提高10 %左右。

2. 7 　作用機(jī)理

2. 7. 1 　Fenton 試劑