Fenton试剂氧化处理印染废水研究【文献综述】

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1、宁波大学**学院本科毕业设计（论文）毕业论文文献综述环境工程Fenton试剂氧化处理印染废水研究摘要：由于染料和印染工业的废水中含有的有机物具有含量高、成分复杂、色度深、难降解等特点，目前还没有比较有效的方法来处理此类废水。传统的处理方法如生化处理、混凝脱色、吸附脱色、膜技术等工艺对于染料污染物的矿化能力较差，而且容易引起二次污染。如今高级氧化技术被逐渐应用到印染废水处理中，其中，Fenton法价格低廉、无毒，几乎可使印染废水完全脱色和去除大部分的COD，逐渐成为染料降解和脱色的主要方法之一．关键词：印染废水Fenton试剂高级

2、氧化降解脱色20世纪90年代以来．我国纺织工业高速发展．但是相关环境污染问题日益凸显据不完全统计．我国印染废水排放量约为每天3x106～4x106m3．印染厂每加工100m织物．会产生3～5t废水按平均印染100m织物会产生废水5t计．全国每年产生印染废水约为l6亿吨。为了净化印染废水．以Fenton反应技术为代表的高级氧化技术近年来在国内外得到了普遍的重视并迅速发展[1]．其主要特点是反应速度快．所产生的羟基自由基具有极强的氧化性．可以将污染物完全无机化．使之转化为二氧化碳和水。[2]1、关于Fenton反应技术1.1、传统F

3、enton反应Fenton反应是19世纪末期由法国科学家H．J．HFenton发现并提出的．他在一项实验研究中发现在酸性水溶液中当Fe2+和H2O2共存时可以有效地氧化酒石酸，这一发现为人们分析还原性有机物和选择性氧化有机物提供了新的方法。后人为纪念这位科学家．便将Fe2+和H202混合物的水溶液和相关反应分别命名为Fenton试剂和Fenton反应，其基本原理是Fenton试剂中的Fe2+催化分解H2O2产生的氢氧自由基(.OH)将有机物降解为小分子有机物甚至矿化为二氧化碳和水等无机物。典型Fenton反应如化学反应式(1)和

4、(2)所示。Fe2++H202—Fe3++OH-+·OH(1)Fe3++H202—Fe2++H02·+H+(2)Fenton试剂中的Fe2+与H202反应生成具有极高反应活性的·OH，几乎可以氧化所有的有机物．能够去除其他废水处理技术无法去除的难降解有机物。1.2、UV／Fenton反应[3]Fenton试剂(Fe2++H202)是一种强氧化剂，常用于废水高级氧化处理以去除COD、色度等，当辅助于紫5宁波大学**学院本科毕业设计（论文）外光照射时，即UV—Fenton反应极大地提高了传统的Fenton氧化的处理效率，同时减少了试

5、剂的用量。H202在UV照射条件下，产生·OH：H202+hv--2·OHFe2+在UV光照条件下，可以部分转化为Fe3+，所转化的Fe3+在pH为5．5的介质中可以水解生成羟基化的Fe(OH)2+，Fe(OH)2+在紫外光作用下又可以转化为Fe2+，同时产生·OH：Fe(OH)2+--Fe2++·OH由于上式的存在使得过氧化氢的分解速率远大于亚铁离子或紫外催化过氧化氢分解速率的简单加和。UV—Fenton反应氧化有机物的一般历程为：Fe2++H202—Fe3++OH-+·OHFe3++H202—Fe2++H02·+H+Fe2+

6、+·OH—Fe3++OH-RH+·0H-—R·+H2OR·+Fe3+—R++Fe2+R++02—R00+⋯—CO2+H2O同时有机物在氧化过程中，会产生中间产物草酸，草酸和铁离子混合后，可形成稳定的草酸铁络合物Fe(C2O4)+、Fe(C2O4)2-、Fe(C2O4)3-，它们是光化学活性很高的物质。在紫外光的照射下，草酸铁络合物极易发生光降解反应：2[Fe(C2O4)n]（3-2n）—2Fe2++(2n-1)C2O42-+2CO2光还原生成的Fe2+与H202再进行Fenton反应。[4]2、其他高级氧化技术2.1、光催化氧化

7、法1972年，Fujishima和Honda[5]发现了TiO2电极上光催化分解水的现象，标志着光催化研究的开始，并将此技术用于处理废水，目前研究最多的是半导体光催化剂二氧化钛(锐钛矿型TiO2)。与金属相比，半导体能带是不连续的，在填满电子的低能价带和空的高能导带之间存在一个禁带。当催化剂受到紫外光照射时，光催化剂表面产生电子一空穴对，当存在合适的俘获剂或表面缺陷时，电子一空穴的复合会受到抑制，而复合前，在光催化剂表面发生氧化一还原反应。空穴具有很强的氧化能力，使水在半导体表面形成氧化能力极强的羟基自由基(·OH)，羟基自由基

8、再与水中有机污染物发生氧化反应，最终生成CO2，H2O及无机盐等物质。[6]程沧沧等[7]用125W荧光灯和TiO2催化氧化某丝绸厂实际印染废水(COD420mg／L，色度200倍)30min，脱色率100％，COD去除率85．6％。吴峰等[8]5宁波大学**学