磁助fenton试剂处理活性红模拟染料废水的实验研究论文

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1、磁助Fenton试剂处理活性红模拟染料废水的实验研究论文摘要：研究不同磁化时间、磁场强度和催化氧化各种影响因素下对活性红染料模拟废水的去除率。结果表明：在pH值=3，FeSO47H2O=500mg，H2O2=0.4mL条件下,反应20min，去除率达62.5%。外加磁场磁场强度为427.8mT的作用下，磁化反应20min，CODCr的去除率提高了8.3%。关键词：Fenton试剂催化氧化磁场活性红染料1引言光、电、磁是物理学中的三大研究领域。现在以UV/Fenton体系的光Fenton试剂已经有了诸多的报道，并在实际生产中开

2、始应用。以铁碳微电解技术为基础的电Fenton试剂，凭借其适用范围广.freelg活性红染料溶于1000mL蒸馏水中，配成染料模拟废水。表1原废水的水质Table1Thequalityofrag/L）色度（倍）CODCr（mg/L）pH值50032003804～52.3实验方法将盛有100mL水样的烧杯放置磁力搅拌器上，调节溶液的pH值，加入一定量的FeSO4·7H2O，再加入一定量的H2O2，反应一段时间，调节溶液的pH值，使亚铁离子全部转化成氢氧化铁沉淀，过滤，测定滤液的CODCr。磁化实验是将磁场加入到上述实验过程中，

3、考察其对·OH产率、产生速率的影响。实验步骤同上，区别在于盛有水样的烧杯被夹置在磁场中。2.4分析方法CODCr采用重铬酸钾法测定，依据下式计算CODCr去除率：式中：CODCr0，CODCr分别表示处理前后染料废水的化学好氧量。图1H2O2投加量对CODCr去除率的影响Fig.1EffectofH2O2dosageonCODCrremoval3结果与讨论3.1普通Fenton试剂处理废水各种影响因素3.1.1H2O2投加量的影响在pH值3条件下，投加FeSO4·7H2O，使其浓度为500mg·L-1，反应时间t=90min

4、，测定不同H2O2投加量反应终了时水样的CODCr。图2FeSO4·7H2O投加量对CODCr去除率的影响Fig.2EffectofFeSO4·7H2OdosageonCODCrremoval从图1可以看出，H2O2=0.4mL时CODCr的去除率达到91.2%。H2O2量逐渐增高，CODCr去除率反而有下降的趋势，这是因为在H2O2的浓度较低时，H2O2的浓度增加,产生的·OH量增加；当H2O2的浓度超过一定浓度时，H2O2在反应一开始就把Fe2+迅速氧化为Fe3+，而使反应在Fe3+的催化下进行，这样既消耗了H2O2又抑

5、制了·OH的产生，并且过量的H2O2其还原性从一定程度上增加了出水中的CODCr值1。综合考虑，选择H2O2=0.4mL较为理想。3.1.2FeSO4·7H2O投加量的影响在pH=3，H2O2=0.4mL，t=90min时，测定不同FeSO4·7H2O投加量反应终了时水样的CODCr。当无Fe2+条件下，H2O2难以分解产生羟基自由基；当Fe2+的浓度过低时，羟基自由基的产生量和产生速度都很小，降解过程受到抑制；当Fe2+过量时，它还原H2O2且自身氧化为Fe3+，消耗药剂的同时增加出水色度1。从图2可以看出，当FeSO4·

6、7H2O=500mg时，CODCr的去除率分别达到92.2%。FeSO4·7H2O值逐渐增高，CODCr去除率反而降低了，这是因为过量的亚铁离子消耗了重铬酸钾，使CODCr升高的结果。综合考虑，选择FeSO4·7H2O=500mg较为理想。3.1.3反应时间的影响在pH值3条件下，H2O2=0.4mL，FeSO4·7H2O=500mg，测定不同反应时间水样的CODCr。从图3可以看出，反应时间t=90min时CODCr的去除率达到92.2%。反应时间t=60min时，CODCr去除率可达到88.2%，但从实际工程和经济角度考

7、虑，选择反应时间t=60min较为理想。图3反应时间对CODCr去除率的影响Fig.3EffectoftimeonCODCrremoval图4pH值对CODCr去除率的影响Fig.4EffectofpHonCODCrremoval3.1.4水样pH值的影响当H2O2=0.4mL，FeSO4·7H2O=500mg，反应时间t=60min时，则不同pH值对水样CODCr去除率的影响见图4。Fenton试剂是在酸性条件下发生作用的，在中性和碱性的环境中，Fe2+不能催化H2O2产生·OH，而是生成了Fe(OH)2、Fe(OH)3胶

8、体，该胶体可以吸附部分有机物，从而使溶液的CODCr得到部分去除。但从图4看，其去除效果远不如在酸性的条件下。当pH值低于3时，溶液中的H+浓度过高，反应Fe3++H2O2→Fe2++HO2·+H+受到抑制，Fe(Ⅲ)不能顺利地被还原为Fe(Ⅱ)，从而影响Fenton试剂的氧化能力1。从图