改进的Fenton方法对染料脱色的实验研究.doc

中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会论文集 改进的Fenton方法对染料脱色的实验研究 张道斌曾志武iK匪’杜予民 h? (武汉大学环境科学与工程系武汉430079) 摘要、以橙黄II染料溶液为研究对象．通过正交实验确定了Fe-NTA／H202组成的改进Fenton 反应中各影响因子的最佳操作条件为：【H202】哎0mfnol，L。Ire-ZetA]=2．5mmol／L，pH=3。 同时考察了反应时间、溶液pH值、H202浓度、Fe-NTA浓度对脱色效率的影响。实验表明， 改进Feuton试剂在pHi6时对橙黄Ⅱ溶液脱色效率在88％以上。、 关键词：Fe帆A：橙黄II溶液：脱色 Decolorization of dye solution by modify Fenton method Zhang Daobin Zhen Zhiwu Zlumg Hui’Du Yuming (Department ofEnvironmental Science and Engineering，Wuhan Universitv，Wuhan 430079) Abstract：Decolorization of orange 11 was carried out in water using hydrogen peroxide and soluble FeCaD chelates ofni砸lotriacetic acid,．The optimal operating conditions ofdecolorization efficiency were determined by orthogonal experiments as fo)llowing：tH202]=20mmol／L， [Fe帆^】-2．5mmol／L，and pH=3．Furthermore也e effects of reaction time，pH，H202 concentration and Fe-NTA concentration on decolorization efficiency were also investigated．It showed that the decolorization efficiency was over 88％when pH did not exceed 6． 染料废水多含有芳香族官能团，组成复杂，色度大，是一类对环境污染严重的难生物降 解废水。Feuton试剂具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点在工业 废水处理中越来越受到国内外的广泛重视114l。常规Fenton试剂由于含水铁氧化物在prl值 高于3．5时产生沉淀，使得Fe2+催化产生羟基自由基的效果迅速降低，无法在较高口H值下 对废水进行脱色和降解。于是在传统的Feuton试剂基础上人们通过对反应条件的改变和耦 合开发出一系列有针对性的类Fenton试剂，如光Fenton、电Fenton、Fe(nD配合物．I-b202等 ‘“】。本文以橙黄Ⅱ溶液模拟染料废水为对象，以络合物Fe-NTA(N(CH．，COOH)3)和 H202混和而成的改良型Fenton试剂作为反应试剂．通过正交实验确定了最佳反应条件。同 时还研究溶液pH值、试剂投加量、反应时间与脱色降解效率量化关系，剖析改进Fenton 试剂的作用机理。最后将其与传统Fenton试剂作了对比实验。 1．实验方法 首先配制一定浓度的Fe“s04)3。NTA，双氧水和橙黄II溶液。实验时将F02(s04)3和 NTA溶液按一定比例混合，然后将该混合液投加到100ml橙黄II溶液中，用硫酸或氢氧化 钠溶液调节至所需pH值后，加入双氧水溶液进行反应，由JJ六联机械搅拌器(江苏金坛中 大仪器制造厂)提供搅拌。待一定时间后取样并用氢氧化钠溶液中止反应，在波长为485nm 处用测定Uv--9100型紫外分光光度计(北京瑞利分析仪器公司)吸光度．并计算脱色率。 2．实验及结果讨论 2．1反应条件的正交实验 Fe(III)-NTA-1-1202反应是利用Fe(Lr0配合物催化分解H202产生的OH来分解氧化有机 物【。”． Fe3++I-I=O：z口FeOOH2+--)Fe2++H++H102。 基金项目：武汉青年科技晨光计划资勘p(20015005061)。 第一作者：张道斌,0974·)．男．湖北潜江人t讲师，主要研究方向为水污染控制工程 联系人+电话：0270)’027啪；EmaiL：eeag@whu．edu．cn 2lO  中国化学会第七届水处理化学大会暨学术研讨会论文集 Fe2++H202—}F，++OH+OH一 而OH。的产生又受许多因素限制．不同的废水成分