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Fenton氧化法深度处理丙烯腈废水的研究

发布时间:2022-09-17

  丙烯腈作为一种重要的化工原料,广泛应用于制造腈纶纤维、丁腈橡胶、ABS工业塑料和合成树脂等领域。但是其在生产和使用过程中有大量废水排放,其中丙烯腈浓度达102~104mg/L,是环境中重要的有害污染物之一,不仅破坏水体生态系统,还危害人类的健康。

  目前,处理高浓度丙烯腈废水常用的方法有3种:(1)焚烧法,其缺点是处理成本高且浪费资源;(2)湿式氧化法,缺点是设备投资大,反应温度和压力高;(3)生物法,缺点是处理速度较慢,需要较大处理空间,并且只能应用于较低浓度(<200mg/L)含腈废水的处理。针对上述几种方法存在的问题,高级氧化法(AOP)应用于丙烯腈废水的研究日益受到重视。

  高级氧化法是一种以产生·OH为主体进行水处理过程的强化化学氧化新技术,主要包括O3/UV、O3/H2O2,UV/H2O2,H2O2/Fe2+(Fenton试剂)等。Fenton氧化法作为其中的一种,由于费用低廉、操作简便而受到人们的重视。本文作者在实验室条件下,采用Fenton试剂对丙烯腈废水进行预处理,重点研究了体系pH值、Fe2+浓度、H2O2浓度、温度、紫外光和C2O2-4对氧化降解效果的影响,探索了反应的条件。

  实验部分

  1.1仪器和试剂

  气相色谱仪(Varian3400);PHS229A型酸度计;YXS型数显恒温水浴锅;紫外灯(20W)。

  丙烯腈;过氧化氢;硫酸亚铁;草酸钾。

  1.2实验方法

  取丙烯腈配制成浓度为300mg/L的模拟废水,用硫酸或氢氧化钠调节pH,值加入一定量Fe2+和H2O2,置于恒温水浴锅中反应一定时间,采用气相色谱法测定废水中丙烯腈浓度。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

  结论

  (1)对于高浓度丙烯腈废水,Fenton试剂作为前期预处理是一种有效方法。当丙烯腈浓度为300mg/L时,投加400mg/L Fe2+,400mg/L H2O2,降解率可达80%以上。

  (2)采用Fenton试剂处理丙烯腈废水,最佳pH=3。

  (3)分别加大Fe2+H2O2投加量可提高降解率,但过高均可导致降解率下降。

  (4)反应温度在40℃时取得最佳降解效果。

  (5)紫外光和C2O2-4对Fenton试剂反应均有良好的协同效应。

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