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1、Fenton法处理染料废水实验研究,班级：环境工程0501 姓名： 司书鹏 学号：050704006 指导教师：王惠丰（讲师）,2009年毕业论文答辩,主要内容,一.实验研究背景与意义 二.实验内容与方法 三.实验结果与分析 四.结论,一实验研究背景与意义,印染废水具有色度高、成分复杂、可生化性差等特点,是水环境的重要污染源之一。Fenton试剂是一种常用的高级氧化技术，相对于其它高级氧化技术而言，具有操作过程简单、反应物易得、费用便宜、无需复杂设备且对环境友好等优点，本实验采用Fenton试剂三种模拟染料废水，确定Fenton试剂最佳反应参数，为Fenton法处理染料废水提供理论依据。,二实
2、验内容和方法,本实验主要内容是用Fenton试剂对活性黑、活性橙和酸性黄三种染料废水进行降解脱色研究，以吸光度为测量指标,改变实验条件：pH值、过氧 化氢用量、过氧化氢与亚铁离子的比和染料浓度等，获得Fenton试剂的最佳反应条件。,1.实验内容,调节反应pH为1、2、3、4、5、6、7、8、9，考察pH值对Fenton试剂处理染料废水的影响。 固定过氧化氢浓度，改变亚铁离子浓度，考察Fenton试剂处理染料废水的最佳过氧化氢与亚铁离子比。 考察改变过氧化氢与亚铁离子的浓度对染料去除率的影响。 考察染料浓度对染料去除率的影响。,1-恒温夹套反应器；2-搅拌转子；3-磁力搅拌器；4-恒温水浴；5
3、-循环水泵 图2-1 实验装置示意图,2.实验方法,三实验结果与分析,3.1 活性黑模拟废水实验,pH值的影响 过氧化氢与亚铁离子的比的影响 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响 染料浓度的影响,3.1.1 pH值的影响,3-1 pH值对活性黑废水处理的影响 最佳pH值为3,中性和碱性条件下，基本不褪色 强酸性条件下,虽有一定的去除效果,但效果较差。 pH=26时,能有很好的去除效果,且迅速褪色。,Fenton反应中存在的几个反应,反应3-1 反应3-2 反应3-3 反应3-4,反应速率k1=49.5，k2 =74.4，k3=1.9106，k3远大于k1 Fenton反应与亚铁离子的状态有着紧密的关系
4、.,3.1.2 过氧化氢与亚铁离子浓度比的影响,3-2 过氧化氢与亚铁离子浓度比的影响 pH=3 最佳比可取为81,随亚铁离子的浓度增加去除率增加,在浓度比为101时就能达到很好的去除率.考虑工程应用和经济因素,本实验取最佳比为81,3.1.3 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响,3-3 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响 pH=3 H2O2:Fe2+=8:1 最佳浓度取为2mmol/L,随过氧化氢浓度增加处理效果越好,在浓度为2mmol/L能使脱色率达到95%以上。,3.1.4 染料浓度的影响,3-4 染料浓度对吸光度曲线的影响,染料浓度的变化脱色没有影响。,3.2 活性橙模拟废水实验,pH值的影响 过
5、氧化氢与亚铁离子的比的影响 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响 染料浓度的影响,3.2.1 pH值的影响,3-5 pH值对活性橙处理的影响曲线 最佳pH值取2,中性和碱性条件下，基本不褪色 强酸性条件下,虽有一定的去除效果,但效果较差 pH=25时,能有很好的去除效果,且迅速褪色 。,3.2.2 过氧化氢与亚铁离子浓度比的影响,3-6 过氧化氢与亚铁离子比对活性橙吸光度去除曲线 pH=2 最佳浓度比取1:1,在浓度比为21时就能达到很好的去除率.考虑工程应用和经济因素,本实验取最佳比为11。,3.2.3 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响,3-7 过氧化氢浓度对活性橙吸光度去除的影响 pH=2 浓度比为1
6、1 最佳过氧化氢浓度取为2mmol/L,随过氧化氢浓度增加处理效果越好,在浓度为2mmol/L能使脱色率达到95%以上。,3.2.4 染料浓度的影响,3-8 染料浓度对活性橙吸光度去除的影响,只要过氧化氢与亚铁离子的浓度足够,染料浓度对去除率影响很小。,3.3 酸性黄模拟染料废水实验,pH值的影响 过氧化氢与亚铁离子的比的影响 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响 染料浓度的影响,3.3.1 pH值的影响,3-9 pH值对酸性黄吸光度去除的影响 取最佳pH值为5,中性和碱性条件下，基本不褪色 强酸性条件下,虽有一定的去除效果,但效果较差 pH=25时,能有很好的去除效果,且迅速褪色 。,3.3.2 过
7、氧化氢与亚铁离子浓度比的影响,3-10 过氧化氢与亚铁离子不同比时酸性黄的脱色曲线 pH=5 最佳比取为51,在浓度比为51时就能达到很好的去除率.考虑工程应用和经济因素,本实验取最佳比为51。,3.3.3 过氧化氢与亚铁离子浓度的影响,3-11 过氧化氢浓度对酸性黄脱色的影响 pH=5 最佳比51 最佳的过氧化氢浓度取为2mmol/L,随过氧化氢浓度增加处理效果越好,在浓度为2mmol/L能使脱色率达到95%以上。,3.3.4 染料浓度的影响,3-12 染料浓度对酸性黄脱色的影响,固定在最佳条件下,染料浓度对Fenton试剂对染料的脱色率的影响是很小的。,四.结论,1. Fenton试剂在p
8、H值25范围内氧化效率较好，染料吸光度去除率在90以上。在强酸性、中性和碱性条件下，染料废水基本不脱色，Fenton试剂的氧化效率很低。 2. 在初始过氧化氢浓度为2mmol/L，亚铁离子浓度为0.4mmol/L，初始pH值在25，温度15，反应时间20min，三种染料的去除率都能达到99%以上，并且反应迅速。,3.固定过氧化氢与亚铁离子的比例，过氧化氢浓 度在0.52mmol/L范围时，三种染料废水的降解脱色率均可达到90以上。 4.只要过氧化氢与亚铁离子的浓度足够，不同浓度的染料废水的降解脱色率也能达到90。 5.在最佳条件下，Fenton试剂氧化处理染料废水具有很好的效果，并且反应时间短、二次污染小，所以Fenton法是一种很好的处理废水的方法。,欢迎各位老师批评指正谢谢,
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