改性α-Fe2O3的制備及其降解芳烴廢水性能研究.pdf

1、工業(yè)有機廢水具有濃度高、成分復(fù)雜、難降解等特點,因此工業(yè)有機廢水成為環(huán)境治理中的一大難題。本文選用芳烴化合物2,4-二氯酚和孔雀石綠作為氯代酚和染料類化合物的代表,探討改性α-Fe2O3/H2O2體系催化類芬頓反應(yīng)對2,4-二氯酚和孔雀石綠模擬廢水的降解性能。
　　首先針對2,4-二氯酚為代表的氯代酚化合物,開展了改性α-Fe2O3/H2O2體系催化類芬頓反應(yīng)研究。通過對比實驗來研究改性α-Fe2O3投加量、H2O2投加量、反應(yīng)初

2、始pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間等因素對2,4-二氯酚降解的影響,最終確定改性α-Fe2O3/H2O2體系催化2,4-二氯酚降解的最佳反應(yīng)條件;通過對比實驗可以看出,在相同條件下各種方式對2,4-二氯酚的COD去除率的大小順序為:改性α-Fe2O3/H2O2體系>Fe2+/H2O2體系>Fe3+/H2O2體系>商品α-Fe2O3(600℃活化)/H2O2體系>商品α-Fe2O3/H2O2體系>H2O2單獨作用>改性α-Fe2O3單獨作用。在

3、最優(yōu)條件下改性α-Fe2O3/H2O2體系使2,4-二氯酚的COD去除率達到90.54％;另外,通過HPLC分析可以看出,改性α-Fe2O3/H2O2體系可破壞90%左右的2,4-二氯酚分子結(jié)構(gòu)。經(jīng)該氧化體系處理后,2,4-二氯酚模擬水樣的BOD5/COD值由0.08提高到0.42,大大提高了水樣的可生物降解性。通過對2,4-二氯酚降解過程的GC-MS檢測分析明確了2,4-二氯酚降解的中間產(chǎn)物為對苯醌、2-氯對苯二酚、乙二酸,由此可推測

4、2,4-二氯酚可能的降解過程。
　　此外,對于類芬頓反應(yīng)催化孔雀石綠脫色的實驗,則通過研究改性α-Fe2O3投加量、H2O2投加量、反應(yīng)初始pH值、反應(yīng)溫度等因素對孔雀石綠脫色的影響來進行,最終確定改性α-Fe2O3/H2O2體系催化孔雀石綠脫色的最佳反應(yīng)條件;通過對比實驗,可以看出各種方式對孔雀石綠的脫色率的大小順序為:改性α-Fe2O3/H2O2體系>Fe2+/H2O2體系>Fe3+/H2O2體系>H2O2單獨作用>商品α-F

5、e2O3(600℃活化)/H2O2體系>改性α-Fe2O3單獨作用>商品α-Fe2O3/H2O2體系。在最優(yōu)條件下改性α-Fe2O3/H2O2體系使孔雀石綠的脫色率達到100%;另外,通過UV-vis分析可以看出,降解過程中孔雀石綠的發(fā)色基團被破壞,被氧化分解成小分子物質(zhì)。對孔雀石綠降解前后進行可生物降解性研究,表明,降解后孔雀石綠的BOD5/COD值由0.19提高到0.48,經(jīng)改性α-Fe2O3/H2O2體系催化降解后大大提高了孔雀石