超声-纳米 Fe3O4-Fenton法处理氯苯废水实验研究.pdf

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1、2014年第40卷第8期工业安全与环保August2014IndustfiMSafetyandEnviro啪entalProtection·83·超声一纳米Fe3o4一Fenton法处理氯苯废水实验研究冯俊生徐佩佩赵丽华刘艳平(常州大学环境与安全工程学院江苏常州213164)摘要在Fenton基础上加入纳米O4，在气动超声的条件下处理氯苯废水，并考察了H202，纳米04，Fe2，初始pH和反应时间对COD去除率的影响。结果表明，原水pH=3，m(H2)：(COD)=O．8，n(H2o2)：n(Fe2)=10：1，纳米04的投加量为0．05g时，气动超声时间60min后，C

2、OD的去除率可达到舛．5％。关键词气动超声纳米Fbo4氯苯StudyontheTreatmentofWtewaterwithChlorobenzenebyUltrasound--llanO—．Fe304——FentonFENGJunshengXUPeipeiZHAOLihuaLIUYanping(Env~onmentandSafetyEngineeringCoZbge，ChangzhouUniverse"Changzhou，Jiangsu213164)AbstractBasedonFenton，wastewatereontmningehorobenzeneistremed

3、underairultrasoundbynano—Fe3O4一FentonandalsotheefeemofH202，nano—Fe3o4，，inidMpHandreactontimeonCODremovalrateareinvestigated．TheresultshowswhentheYawwaterpHis3．0，m(H202)：m(COD)is0．8，n(H202)：n(re2)is10：1anddosageofnano—Fe3o4is0．05g，theremovalrateofCODcanreach94．5％after60minsofgasul~esoundle

4、acfiondine．KeyWordsmrultrasoundnano一04ehlorobenzene0引言间对COD去除率的影响。氯苯是一种在农药、染料、医药和有机合成工业1实验部分等方面都有广泛应用的化学物质，可作为溶剂、杀虫1．1试剂及仪器剂、增塑剂等⋯，但此化合物毒性较大、难于生物降试剂：双氧水(质量分数为30％，质量浓度为解且具有持久性。氯苯在江河湖泊的水体、底泥、空1．1g／mL)、氯苯(质量浓度为1．1g／mL)、七水合硫气、土壤及生物体内均有发现，对人类健康和环境造成酸亚铁、重铬酸钾、硫酸亚铁铵、硫酸银、硫酸、氢氧了严重的危害，被很多国家列入优先控制污染物

5、E2]。化钠等(均为分析纯)。纳米Fe3o4：球形，粒径为20根据文献报道l3J，纳米O4晶体在酸性条件nln，铁红色粉末状，纯度为99．5％。下表面有部分原子生成Fe3和Fe2，这些离子极易仪器：气动超声装置(Qu一0．4)，空压机(JB一2．5)，空气转子流量计(LZB一10)，回流装置。具体吸附在纳米Fe304的表面，在H2o2的存在下，H202实验装置见图l。与Fe2组成Fenton试剂，具有极强的氧化能力，这样可以减少re2的用量，避免造成更大的二次污染。但纳米04粒径小，比表面积和表面活性较4高，在溶液中极易发生团聚，因此本文采用的是气动超声。与常用的电动超声

6、相比，气动超声可以增大分散和辐射范围，不仅可以使纳米Fe3o4颗粒均匀地分散在溶液中【4J，还可以在空化作用下使水分子裂解产生·OH，提高氧化能力【5J。本文采用超声一1一空压机；2一阀门；3一流量计；4一进水I：1；纳米Fe304一Fenton法处理含氯苯废水，考察了5一反应容器；6一超声波发生器；7一出水口H2o2，纳米Fe3O4，Fe2，废水初始pH和气动超声时图1试验装置示意·84·1．2分析方法由图3可看出，随着纳米Fe3o4投加量的增加，测定处理前后废水的COD，采用重铬酸钾COD的去除率也随之提高。当o4质量浓度为0．5法[6l。g／L时，COD的去除率达到

7、最高。继续增加纳米1．3模拟苯酚废水水质Fe304，去除率反而下降。这是因为纳米o4质量将250nag氯苯溶于100mL蒸馏水中，配制质浓度过高时，纳米Fe304表面产生了过多的Fe2，这量浓度为2500mg／L的模拟氯苯废水，其初始COD些FJ作为·OH的捕捉剂消耗了大量的·OH，氧化为2700mg／L。氯苯的能力降低；且未被氧化的Fez在测定COD时2结果与讨论与重铬酸钾发生反应，致使COD值升高，去除率降2．1H202对COD去除率的影响低_7]。而纳米Fe3O4质量浓度过低时，体系中H2o2取100mI模拟氯苯废水，调