Fenton试剂和紫外光_Fenton试剂联合作用处理硝基苯废水

通过正交设计试验,研究了Fenton 试剂和紫外光(UV)-Fenton试剂联合处理硝基苯废水的最佳工艺条件,并对它们的处理效果进行了比较,发现使用UV-Fenton试剂处理难于降解的硝基苯废水的效果优于单独使用Fenton试剂,紫外光与亚铁离子对过氧化氢的分解具有协同作用。

第20卷第1期1998年1月南　京　化　工　大　学　学　报

JOURNALOFNANJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGYVol.20No.l

Jan.1998

Fenton试剂和紫外光2Fenton试剂

联合作用处理硝基苯废水

杨文忠　陈　弋1　王海峻2

α

(南京化工大学应用化学系,南京,210009)

摘　要　通过正交设计试验,研究了Fenton试剂和紫外光(UV)2Fenton条件,并对它们的处理效果进行了比较,发现使用UV2Fenton独使用Fenton试剂,。关键词　紫外光　Fenton试剂　硝基苯废水　废水处理中图分类号　X783

,,[1],、、有毒的有机污染物,[2]。

2+

Fenton(H2O2 Fe)是一种氧化性很强的氧化剂,可以使许多难氧化的有机物降解而被除去。Eisenhauer首次使用它研究处理苯酚废水[3]和烷基苯废水[4],之后,Fenton试剂在工业废水处理中的应用研究越来越受到重视[5～7]。

相对来说,过氧化氢自身的氧化能力并不太强,但是它在亚铁离子催化分解下能发挥出更强的氧化能力,在短时间将有机物氧化分解。值得重视的是,将紫外光(UV)引入Fenton试剂可大大地提高Fenton试剂的氧化性能,Koubek[8]和Andrews

[2]

[10],但在与亚铁离子共存的条件下,具有极强的氧化能力,亚铁离子作为催化剂使过氧化氢分解产生羟基自由基[11]:

2+3+-(1)Fe+H2O2→Fe+OH+ OH

3+2++Fe+H2O2→Fe+ HO2+H

(2)(3)(4)(5)

OH+H2O2→H2O+ HO2

HO2→ O2-+H+

O2-+H2O2→O2+ OH+OH-

羟基自由基比其它常用的氧化剂(如-MnO4,ClO2)具有更高的电极电势:

HO+H+=H2O　　　Eo=2.80V

(6)

采用UV2H2O2处理有机污染物和

TNT废水均取得了良好的效果。

本文主要探讨Fenton试剂单独作用和紫外光2Fenton试剂联合作用处理硝基苯废水的效果及作用机理。

[9]

所以, OH、 HO2等自由基可与废水中的有机物发生反应,使其分解[11]:

(7) OH+RH→R +H2OR +O2→ROO →ROOH→分解产物+ OH

(8)

1.2　紫外光2Fenton试剂联合作用机理

1　机　理

1.1　Fenton试剂反应机理

铁离子催化分解过氧化氢主要通过Fe2+、

3+

Fe之间的相互转化而进行。由于反应(1)的速率远大于反应(2)的速率[12],因此,反应过程中

2+3+

Fe很快被氧化成Fe,而三价铁的存在形态与

过氧化氢在碱性条件下是不稳定的,很容易分解,而在酸性条件下是稳定的,几乎不显示反

pH关系很大,在pH等于3左右,三价铁主要以

2+

离子形式存在[13]。三价铁的羟基络离Fe(OH)

α　　收稿日期:1997207206

1　西安近代化学研究所,2常州康美化工有限公司