Fenton法氧化/混凝作用去除腐殖酸的研究

更新時間：2014-02-25 10:56 來源：環境科學作者: 閱讀：1926

摘要：采用Fenton法處理高濃度腐殖酸模擬廢水，考察反應時間、初始pH、H2O2和Fe2+投量對腐殖酸COD、TOC、UV254、A400的影響，通過體系平均氧化態（η）、A465/A665、氧化/混凝作用去除COD比值（φ）、Zeta電位（ζ）等的變化研究氧化和混凝作用對腐殖酸去除的特性。結果表明，Fenton試劑能在較寬初始pH范圍（2.0～5.0）內有效降解腐殖酸。當反應時間為2h，腐殖酸A400降低值（78.2%～94.5%）比UV254（75.6%～88.4%）高，COD去除率（50.8%～62.5%）比TOC（31.2%～35.1%）高.腐殖酸的去除由氧化作用（CODoxid）和混凝作用（CODcoag）共同完成。反應初始階段腐殖酸主要通過氧化作用迅速降解去除。腐殖酸易被部分氧化為小分子有機物而不易礦化，過多Fe2+投量（［Fe2+］>0.08mol/L）會使CODoxid下降。混凝主要通過電中和及吸附網捕作用進行，氧化作用影響混凝作用，高CODoxid導致低CODcoag；高H2O2投量下（［H2O2］>0.2mol/L）Fe2+投量顯著影響混凝作用對COD的去除。

關鍵詞：腐殖酸，Fenton，氧化，混凝

腐殖酸（humicacids，HA）廣泛存在于土壤和天然水體中，是天然水體中有機物的主要組成之一，主要成為為以苯環結構為主的芳香類有機物，苯環上的主要官能團包括酮、酯、羧酸、醛、酚等（見圖1），常被人們作為難降解有機物的一個典型來研究。Fenton法被認為是一種有效去除難降解有機物的高級氧化技術，包括氧化、中和、混凝和固液分離4個主要步驟，以H2O2在Fe2+催化下生成·OH為氧化劑將難降解有機物氧化降解為易生物降解的小分子有機物或礦化為CO2和H2O，污染物通過氧化和混凝的綜合作用得以去除。但鮮有文獻對比分析Fenton法氧化/混凝作用對腐殖酸的降解去除。本研究以腐殖酸模擬廢水為對象，采用傳統Fenton法進行處理，考察反應時間、初始pH值和Fenton試劑投量對高濃度腐殖酸廢水COD、TOC、UV254和A400的影響，對比分析氧化和混凝作用對腐殖酸COD去除的貢獻，并通過對體系平均氧化態、A465/A665、Zeta電位和氧化/混凝去除作用比等的表征，對Fenton法處理腐殖酸的氧化/混凝去除機制進行探討。