Fenton氧化降解苯胺的條件優(yōu)化及機(jī)理研究.pdf

1、苯胺是一種高毒性、不易生物降解的有機(jī)污染物，如何治理苯胺廢水已成為當(dāng)務(wù)之急。國內(nèi)外相關(guān)研究動(dòng)態(tài)表明Fenton技術(shù)具有氧化性強(qiáng)、反應(yīng)條件簡單、操作方便、不易產(chǎn)生二次污染物等特點(diǎn)，在處理難降解有機(jī)污染物時(shí)具有獨(dú)特的優(yōu)勢。為了提高Fenton氧化效果應(yīng)該確定最佳反應(yīng)條件。Fenton反應(yīng)的本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)，而氧化還原電位（ORP）作為氧化還原反應(yīng)的重要參數(shù)，理論上能夠較好的指示Fenton反應(yīng)進(jìn)程。因此，系統(tǒng)地分析Fenton反應(yīng)影響因素

2、作用機(jī)制，、實(shí)現(xiàn)Fenton技術(shù)的在線控制有著重要指導(dǎo)意義。通過考察pH、H2O2/Fe2+的摩爾投加比以及絕對投加量等因素對Fenton氧化降解苯胺的影響，通過正交試驗(yàn)優(yōu)化Fenton氧化條件；再根據(jù)不同條件下反應(yīng)過程中ORP及其峰值的變化，篩選出Fenton反應(yīng)體系的主要氧化還原電對，對Fenton氧化苯胺過程中氧化還原電位的變化規(guī)律進(jìn)行研究，以達(dá)到通過ORP表觀值控制Fenton反應(yīng)進(jìn)程的目的；通過檢測Fenton降解苯胺的中間產(chǎn)

3、物對其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行初步的研究和探討。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴利用Fenton試劑處理濃度為100mg/L的模擬苯胺廢水，通過單因素及正交試驗(yàn)得出其最優(yōu)操作條件為：pH=3.3，H2O2/Fe2+投加摩爾比為10：1，H2O2和Fe2+的絕對投加量分別為12.5mmol/L及1.25mmol/L；在該條件下反應(yīng)60min，苯胺和CODcr的去除率即可分別達(dá)到87.73％和67.12%。⑵氧化還原電對Fe3+/Fe2+直接決定Fe

4、nton反應(yīng)過程中的ORP值，pH值、H2O2投加量和H2O2/Fe2+投加摩爾比等因素均可影響體系中鐵離子形態(tài)轉(zhuǎn)化，其中H2O2投加量的影響最為顯著；根據(jù)Fenton反應(yīng)過程中，ORP的變化規(guī)律指示有機(jī)物的降解程度。⑶借助氣-質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)分析檢測了苯胺降解的中間產(chǎn)物,對苯胺的降解機(jī)理進(jìn)行了初步探討。苯胺降解的初始產(chǎn)物主要為氨基苯酚,隨著反應(yīng)的進(jìn)行，苯環(huán)開環(huán)生成丁烯二酸。這一反應(yīng)與羥基化經(jīng)典理論相符。在Fenton試劑足夠的條