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Fenton 试剂深度处理印染废水的研究 摘要:Fenton试剂是由H2O2和Fe2+组成的氧化体系，它适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理由于具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点，近30年来，。Cr有影响的几种因子（双氧水浓度，亚铁离子浓度，PH值，反应时间）为因素，并在各种因子实验值内均匀选取水平值进行正交实验，以确定各种因子对除色影响的次序大小及影响趋势。 表3.1正交因素水平表（茜红素） 废水水样 30%H2O2（ml/L）A PH B FeSO4.H2O(ml/L) C 反应时间（min） D 水平一 0.25 2 100 10 水平二 0.50 3 150 20 水平三 1.00 4 200 30 表3.2 正交实验结果表（茜红素） 序号 A B C D 色度去除率(%) CODCr 1 1 1 1 1 35.6 29.2 2 1 2 2 2 80.2 76.4 3 1 3 3 3 50.4 41.6 4 2 1 2 3 75.8 69.8 5 2 2 3 1 78.3 67.4 6 2 3 1 2 58.5 41.8 7 3 1 3 2 46.3 32.4 8 3 2 1 3 59.2 45.6 9 3 3 2 1 36.8 24.5 极差分析色度 K1j 166.2 157.7 153.7 150.7 K2j 212.6 217.7 192.8 185 K3j 142.3 145.7 175 185.4 Rj 70.3 72 39.5 39.3 极差分析CODCRcr去除 K1j 147.2 131.4 116.6 121.1 K2j 179 189.4 170.7 150.6 K3j 102.5 107.9 141.4 157 Rj 76.5 81.4 54.1 157 从正交试验的结果可以看出：无论是从色度去除方面，还是从 CODCRCr去除方面考虑，由极差分析可知，茜素红溶液和甲基红溶液中影响处理效果的因素重要性顺序均为 BACD，即在所选定的影响因素中，在设计试验范围内影响 Fenton氧化法处理效果的因素为：Fe2+投加量H2O2投加量pH 值反应时间，设计的试验组合以 A2B3C3D3的组合最好，即 CODCRCr和色度去除的最佳条件是：H2O2投加量为 0.5mL/L，FeSO4·7H2O 投加量为 150mg/L，pH 值为 3，时间为 30min。不过为了确定最佳投加量，还需做单因素试验进行进一步研究。 4.实验结果分析 本实验采用单因素实验法来探究实验结果的影响因素以及出现实验结果的分析。主要利用通废水中CODCR的去除率和色度去除率来表征废水处理效果。以茜红素和甲基红作为代表物质进行试验研究。 4.1不同的过氧化氢投加量对处理效果的影响 试验条件：将混凝沉淀过后的 100mL 上清液，控制温度为 28℃，pH 值为 3，反应时间 60min，考察不同 H2O2对不同模拟水样的色度和 CODCRCr去除率的影响。所得结果如表4.1和4.2所示。 表4.1H2O2投加量对茜素红溶液处理效果的影响 H2O2投加量ml/L 色度去除率% CODCRcr去除率% 0.25 9.6 46.8 0.5 16.7 70.8 1 15.8 69.4 1.5 15.6 67.8 表4.2H2O2投加量对甲基红溶液处理效果的影响 H2O2投加量ml/L 色度去除率% CODCRcr去除率% 0.25 5.8 40.8 0.5 6.7 61.9 1 6.2 60.7 1.5 5.8 58.7 从图4.1所呈现的内容我们可以看出两种染料的CODCR去除率随着过氧化氢不同的加入量所呈现的规律。随着加入的过氧化氢的量的增加，三种染料的CODCR去除率都逐渐增大。并且在过氧化氢量较低时，茜素红的CODCRCr去除率增大的趋势更明显，在过氧化氢量增大大，染料的CODCRCr略有下降。此染料的色度去除率呈现的规律是在H2O2投加量较低时，色度去除率增加的较快，在投加量达到一定值后，色度去除率略有下降。 原因分析：茜素红染料的CODCRCr去除率随着过氧化氢加入量的增加所呈现的上述规律是由于过氧化氢和亚铁离子的相互作用随着过氧化氢的加入量的改变而发生变化的原因。在加入的过氧化氢的量比较小时，随着过氧化氢的逐渐增加，促进了具有氧化作用的羟基的生成。羟基自由基增多后就加速了印染废水中三种燃料的氧化，所以CODCR去除率增大了。但是这种通过增加过氧化氢的量来促进羟基生成的做法有一定的限度，即当过氧化氢的量达到一定值时，不仅不再促进羟基的生成，反而减小了羟基的生成量。这是由于过氧化氢将亚铁离子氧化为三价铁