Fenton试剂对皮革废水二级出水处理试验研究开题报告

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1、开题报告Fenton试剂对皮革废水二级出水处理试验研究一、选题的背景、意义我国从事皮革加工的皮革企业主要由小型民营企业组成,其生产流程由水洗、复鞣、染色等工序组成［1］,在生产过程中加入了酸、表面活性剂、铬鞣剂、加脂剂、染料、有机助剂等化工原料,由此产生了大量的皮革废水,其水质特点是有机物、悬浮物含量高,色度大,并含有毒物铬等。其污染特点是臭味重、色度高、悬浮物多、好氧物多，含有重金属离子和有毒物质，而且有较多的氨氮，如不经处理直接排放,会对环境造成严重危害。随着环境污染治理的加强和环保技术的发展，制革废水在经过适当处理后，水中S、CODCr和BOD等指

2、标已能基本达到排放标准的要求［2］。包括氮、磷含量过高在内的地面水环境质量的恶化，引起了社会对工业废水和生活污水排放中的氨氦含量的日益关注。因此，制革废水处理中的氨氮去除也逐渐受到重视。在"十二五"时期，水环境保护仍是环保工作的重中之重，并且根据我国的具体情况，决定在经济条件、水域条件和管理条件相对适宜的重点区域开展总氮总磷控制试点。目前国内外对皮革废水的处理基本上采用物化和生化相［3，4］结合的工艺流程。但国内许多已经建成的皮革废水处理设施达不到设计的要求,尤其是氨氮,很大一部分原因是由于物化处理设施不合理,选用药剂或投加量不合适。由于绝大部分皮革企业

3、规模小,治理废水在经济、技术上均有困难。因此,筛选高效、低成本的Fenton试剂对该类皮革废水治理具有重大的现实意义。Fenton试剂是一种常用的化学氧化剂,相对于其它化学氧化剂而言,Fenton法具有操作过程简单,反应迅速,无需复杂设备,对继续采用生化处理没有毒害作用且对环境友好等优点,已逐渐应用于印染、农药、渗沥液、印制电路板等多种工业废水处理［5-7］,但应用在皮革废水中却鲜有报道。本研究利用Fenton试剂氧化法对某皮革厂废水生化出水进行处理,以期能进一步降解废水中的难降解有机物,达到皮革废水一级排放标准。Fenton试剂对皮革废水二级出水深度处

4、理的原理［8］：以亚铁离子(Fe2+)为催化剂，用过氧化氢(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法。由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，也称芬顿试剂，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解。二、相关研究的最新成果及动态Fenton试剂自问世以来已有一百多年的历史了,在对它的漫长的研究中,提出了许多反应机理模式,但是直到目前仍然不是十分清楚。近30年来,Fenton试剂法技术作为一种高级氧化技术(AOPS)其在环境科学领域的应用,尤其是有机难降解废水处理中的应用,越来越受到国内外的广泛重视.2.1Fento

5、n试剂法在污水处理上的应用张娴娴［9］等采用Fenton法氧化降解处理重庆钢铁集团焦化厂的焦化废水，结果表明，在常温25℃下,pH=3.0,反应时间5min,氧化剂投加量H2O2/CODCr=2:1,Fe的投加量Fe2+/H2O2=15:1,2次投加H2O2时,处理效果达到最佳。CODCr、酚去除率分别为88.12%和89.45%。许海燕［10］等采用混凝催化氧化法处理焦化废水，试验表明，当pH=3，T=30,t=150min,(Fe2+)=140mg/L,(H2O2)=200mg/L,(FeCl3)=26mg/L,(PAM)=5.2mg/L时，废水的色

6、度、CODCr去除率分别为94.55%和87.30%，NH3-N和CN-去除率也达到了70%以上.J.Bergendahl等［11］用Fe0-H2O2氧化法降解甲基叔丁基醚(MTBE),其中MTBE=1000ug/L,[Fe0]=250mg/L.当pH=4,H2O2/MTBE=200:1(摩尔比)，MTBE的去除率达到99%，TOC去除率达到84%。2.2Fenton试剂法在污水处理上的发展2.2.1光化学Fenton法的发展［12］.普通Fenton试剂法在黑暗中就能破坏有机物，而且具有设备投资省的优点，但其存在两个缺点，一是不能充分矿化有机物，初始物

7、质部分转化为某些中间产物，这些中间产物或与Fe3+形成络合物,或与羟基自由基的生成路线发生竞争,并可能对环境的危害更大；二是H2O2的利用率不高。为此人们把紫外线引入Fenton体系,形成了UV/Fenton法。UV/Fenton法具有的优点是：(1)可降低亚铁离子（Fe2+）的用量,同时保持H2O2较高的利用率；(2)紫外光和亚铁离子对H2O2的催化分解存在协同效应，即H2O2的分解速率远远大于亚铁离子2+或紫外光催化H2O2分解速率的简单加和,这主要是由于铁的某些羟基络合物可发生光敏化反应生成羟基自由基.所致。如反应（Ⅲ）所示：Fe(OH)2+Fe2

8、++（Ⅲ）(3)有机物矿化程度更充分,因为Fe2+与有机物降解过程中产生的中间产