改进的光-Fenton体系处理活性红2BF的研究

论文摘要

染料废水是目前我国难治理行业废水之一，其中偶氮染料使用较为广泛，其具有结构复杂、难生物降解性、化学稳定性高和致癌性。因此，研发一种高效、经济的染料废水处理技术，对于保护水环境具有深远的意义。本文以偶氮染料活性红2BF为目标污染物，采用均相和非均相Fenton法对染料进行降解实验研究，得到如下结果：采用太阳光-Fenton均相体系降解活性红2BF的最佳工艺条件为：活性红2BF的浓度为200mg/L，Fe2+浓度为0.13mmol/L，H2O2浓度为2.6mmol/L，pH为3，选择大连6～8月日光充足的12:00～14:00时进行日光照射，反应30min，活性红2BF脱色率达90.2%，COD去除率为59.2%。采用太阳光-EDTA-Fenton均相体系降解活性红2BF的最佳工艺条件为：活性红2BF的浓度浓度为200mg/L，Fe2+投加量为0.13mmol/L，H2O2投加量为2mmol/L，EDTA投加量为0.01mmol/L，选择大连6～8月日光充足的12:00～14:00时进行日光照射，反应30min，处理后活性红2BF脱色率达92.4%，COD去除率达79.7%。采用太阳光-FeC2O4/树脂-H2O2非均相体系降解活性红2BF的最佳工艺条件为：活性红2BF的浓度浓度为200mg/L，H2O2浓度为4mmol/L，催化剂用量为250mg/L，初始pH为3，选择大连6～8月日光充足的12:00～14:00时进行日光照射，反应70min，脱色率与COD去除率分别为94.5和72%。非均相Fenton体系处理染料废水的反应动力学表明，染料废水脱色的动力学模型均符合假一级反应动力学方程，其反应半衰期为15.9min。动力学的研究为非均相Fenton体系处理染料废水在工业上的应用提了供理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.1.1 印染废水的来源
• 1.1.2 印染废水的主要成分
• 1.1.3 染料的发色机理
• 1.1.4 印染废水的特点
• 1.2 印染废水的治理技术
• 1.2.1 染料工业常用废水处理技术
• 1.2.2 染料废水处理新技术研究进展
• 1.3 Fenton 反应处理染料废水的研究现状
• 1.3.1 Fenton 反应
• 1.3.2 类 Fenton 试剂法
• 1.3.2.1 光-Fenton 法
• 1.3.3 非均相 Fenton 试剂
• 2O₂体系'>1.3.3.1 含铁固体物质/H₂O₂体系
• 2O₂非均相体系'>1.3.3.2 无机载体—Fe/H₂O₂非均相体系
• 2O₂非均相体系'>1.3.3.4 有机载体-Fe/H₂O₂非均相体系
• 1.4 本文主要研究内容和意义
• 第二章 太阳光-Fenton 体系降解染料的影响因素分析
• 2.1 引言
• 2.1.1 光助 Fenton 反应氧化作用机理
• 2.1.2 光助 Fenton 反应处理废水的氧化降解特点
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要试剂
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 过氧化氢理论投加量的计算方法
• 2.2.4 所需试剂的配制
• 2.2.4.1 染料溶液的制备
• 2.2.4.2 测定 COD 所需试剂的配制
• 2.2.5 实验步骤
• max的确定'>2.2.5.1 染料在可见光区的最大吸收波长λ_max的确定
• 2.2.5.2 染料的线性范围的确定
• 2.2.5.3 实验操作方法
• 2.2.5.4 反应体系降解效果的评价方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 确定染料的最大吸收波长及标准曲线
• 2.3.1.1 染料最大吸收波长的确定
• 2.3.1.2 染料工作曲线的确定
• 2.3.2 光助 Fenton 反应降解活性红 2BF 单因素影响实验研究
• 2.3.2.1 光源的影响
• 2O₂投加量对染料脱色率的影响'>2.3.2.2 H₂O₂投加量对染料脱色率的影响
• 2+投加量对染料脱色率的影响'>2.3.2.3 Fe²⁺投加量对染料脱色率的影响
• 2.3.2.4 初始 pH 对染料脱色率的影响
• 2.4 小结
• 第三章 太阳光-EDTA-Fenton 体系降解染料的影响分析
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 所需试剂的配制
• 3.2.4 实验步骤
• 3.2.4.1 实验操作方法
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 确定染料的最大吸收波长及标准曲线
• 3.3.2 不同反应体系处理效果的比较
• 3.3.3 EDTA-2Na 浓度对染料溶液降解的影响
• 2+浓度对染料溶液降解的影响'>3.3.4 Fe²⁺浓度对染料溶液降解的影响
• 2O₂浓度对染料溶液降解的影响'>3.3.5 H₂O₂浓度对染料溶液降解的影响
• 3.3.6 初始 pH 的影响
• 3.3.7 染料活性红 2BF 降解过程的光谱分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 非均相 Fenton 体系降解染料的影响因素分析
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 主要试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 所需试剂的配制
• 4.2.3.1 催化剂的制备
• 4.2.4 实验步骤
• 4.3 结果与讨论
• 2O₂、树脂 D732 对染料脱色的影响'>4.3.1 H₂O₂、树脂 D732 对染料脱色的影响
• 4.3.2 负载不同价态的铁对染料降解的比较
• 4.3.3 负载不同络合剂对染料降解的比较
• 2O₄/R-H₂O₂体系对染料降解的单因素影响'>4.3.4 太阳光-FeC₂O₄/R-H₂O₂体系对染料降解的单因素影响
• 4.4 非均相 Fenton 体系反应动力学的实验研究
• 4.4.1 反应级数的确定
• 1'>4.4.2 确定反应速率常数 k₁
• 4.4.3 染料降解速率的影响因素
• 2O₂投加量对反应速率的影响'>4.4.3.1 H₂O₂投加量对反应速率的影响
• 4.4.3.2 初始 pH 对染料脱色率及反应速率的影响
• 4.4.3.3 催化剂投加量对反应速率的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢