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US/Fenton联合法处理含盐有机废水的研究文献综述

 2020-06-04 08:06  

文 献 综 述

含盐有机废水就是指含有有机物同时又含有盐分的废水,当废水中含有超过3.5%的总溶解性固体(TDS)时则称为高盐有机废水[1]。随着社会文明和科学技术水平的不断进步,人类的生产生活过程中必然产生大量的含盐有机废水。制药、印染、食品加工等行业生产中排放大量含高浓度无机盐类(主要为氯化钠和硫酸盐等)与难降解有机污染物的废水[2][3],且废水水量巨大。目前,含盐废水的排放带来十分严重的环境污染,不仅含有高浓度的盐,还含有大量的有毒难降解有机物,对环境危害极大。面对越来越严格的法律法规,含盐有机废水处理受到极大的关注。

目前,对于降解含盐有机废水的现有研究发现[4],高盐有机废水既含有有机物又含有盐分,对于排放的废水一般降解其有机物,需要回收的废水则还需要进一步脱出其中的盐分。对于染料废水的处理[5]同样如此。目前大多的采取措施(化学方法、生物方法、物理方法)中,采用物化法进行处理,投资大,运行费用高,且难以达到预期的净化效果。采用生物法对此类废水进行处理,仍是目前国内外研究的重点[6][7])。通过查找各种文献资料,我们了解了各种处理有机废水的方法,通过比较,我了解到了其中采用超声、Fenton及其联用技术对含盐有机废水进行处理的优势[8]

Fenton法[9]即H2O2在Fe2 离子的催化作用下具有氧化多种有机物的能力。过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂,其中Fe2 离子主要是作为同质催化剂,而H2O2则起氧化作用。Fenton试剂具有极强的氧化能力,是目前作为废水的深度氧化法(AOP)的一主流方法。Fenton反应有很多优点,如:对有机污染物降解效率高、反应成本更低、反应物品毒性低等[10]。正因为这些优势,本次探索选择芬顿试剂作为主要一条反应途径。超声氧化法[11] 即对含卤化合物的脱卤、氧化效果显著,氯代苯酚、氯苯等含氮有机物最终的产物为HCl、H2O、CO、CO2等.添加O3、H2O2Fenton试剂将进一步增强超声降解效果。大量文献报道和实验结果表明:超声波波长较短,能量越集中,集高级氧化、热解、超临界氧化等技术于一体,不仅可以改变反应条件,加速反应速度,还能使一些难以进行的化学反应得以实现[12]。。

本次实验采用两种高级氧化技术联合处理高含盐活性大红染料,分别按照单独Fenton法降解和US/Fenton联合作用下降解,采用紫外分光光度法[13]和COD测定方法[14]发分析方法。采用紫外可见分光光度计先在UV-VIS范围内进行全波段扫描,确定最大吸收波段为516nm,然后在波长516nm处做标准曲线,检测活性大红浓度变化,计算出去除率以及相关线性计算。利用COD测定方法即.采用硫酸-重铬酸钾法,由于本试验中氯化物含量较高,含量达到1.2*105mg/L,按照HgSO4:Cl-=10:1(质量比),添加适量HgSO4另外本装置是以2450MHz电磁波(微波)的辐射能量来加热反应液,在高频微波能的作用下,反应液分子产生告诉摩擦运动,使其温度升高,还需采用增压消解[1]的方式,最后利用COD降解率计算相关公式得出降解率。

在芬顿体系中,影响Fenton试剂反应的因素[15]有很多,处理有机物分子结构外,主要的参数有:a.H2O2的投加量 b.Fe2投加量 c.pH值影响 d.共存离子的影响 e.有机物自身(即活性大红染料)浓度、温度、压力因素。取标准活性大红储备液加入适量离子水稀释,再加入计算量的FeSO4溶液,调节所需的pH值,再加入H2O2并定容,用水浴控温,进行试验,每隔5min惊醒取样,在516nm处进行UV-VIS扫描。单独的Fenton实验中采用控制变量法分别对不同的因素控制,进行重复实验,得到每组变量控制下,最终的降解率。这种方法同样使用在超声波与芬顿的联合实验中,和单独芬顿实验的不同是加入超声降解条件即加入H2O2并定容后置于超声探头下进行超声反应,在同样控制Fenton法体系的变量下得出数据,计算出降解率,进行对比到两种方案对于活性大红染料降解率,确定出最优方案。

本次的实验的理论探究也会进行实践检验作,将实验所得出来的最优方案,实际运用于处理南通某印染公司的活性大红印染废水和湖南岳阳某化工企业的氯代丁烷生产废水,进行试验,这两种工厂废水都是含盐量高,有机物含量高,探究实际的应用的可行性,旨在将实验探究所得最佳工艺组合切实应用在实际的操作中,提高有机废水的降解率。

展望:含盐废水的排放带来十分严重的环境污染,治理工作刻不容缓,国内外的相关研究也是越来越多,希望可以通过US/Fenton联合法处理含盐有机废水,可以成治理污染有机废水的一大选择。

参考文献:

[1] Binder.Use of SBR#8217;s to treat pesticide wasterlt;Cgt;.Presented at the notre dame/mile hazardous waste conference,Umiversity of Notre Dame,Southe Bend,1992

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