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苯系物常常被用作溶剂,经常被应用到石油、电子、喷漆、印刷、农药、装饰材料等方面,且苯系物具有较强的挥发性,挥发到空气中的苯和二甲苯都具有毒性,可通过呼吸道和皮肤伤害人体,对呼吸道、血液、肝脏都能造成永久性损伤,对中枢神经也具有麻痹作用。苯类和苯并庇类等多环芳烃能使人体致癌。目前,国家和地方陆续出台了VOCs排放收费办法,行业VOCs排放标准也陆续颁布,VOCs高效治理迫在眉睫。所以对于苯系物的治理刻不容缓。本试验利用自制鼓泡反应器,研究Fenton试剂分别去除苯和二甲苯性能。基于典型行业VOCs产生浓度范围设置苯浓度为100-1000 mg/m3,二甲苯浓度为500-1200 mg/m3。试验选取pH值、FeSO4质量浓度、H2O2体积比、苯/二甲苯浓度和反应时间5个影响因素,分别进行单因素试验和响应面曲线法确定试验的最优参数组合。试验得出如下结论:Fenton试剂去除苯的单因素试验结果表明,当pH值为3、FeSO4质量浓度为0.79mg/mL、H2O2体积比为0.79%、反应时间为22s和苯初始浓度为100-200mg/m3时,苯去除效率最佳,可达到95%左右;Fenton试剂去除二甲苯的单因素试验结果表明,当pH值为3,FeSO4质量浓度为0.53mg/m L,H2O2体积比为0.53%,反应时间22s和二甲苯初始浓度为500-700 mg/m3时,二甲苯去除效率最佳,可达到85%左右。去除效率随着pH值、FeSO4质量浓度和H2O2体积比先增加后降低,其原因是三个因素会影响Fe的存在价态及·OH的产生量:如pH值太低,H2O2体积比太小、FeSO4质量浓度太低,会导致Fe2+产生不足,·OH产生量不足,所以不能去除一定量的的苯/二甲苯;随着三个因素的变量逐渐增大,·OH产生量越来越多,所以去除效率逐渐增加;继续增加三个因素的量,会导致过多的Fe2+转化为Fe3+,·OH的产生量过多,造成副反应的发生,导致苯/二甲苯去除效率的降低和Fenton试剂的浪费。Fenton试剂对苯/二甲苯的去除率进行响应面法试验,依据试验结果做出了三维立体图和等高线图,并进行了数据拟合,拟合的回归方程式为:苯去除=88.67+9.46A+3.57B+8.78C-1.84A*B-3.41A*C-1.54B*C-16.02A2-1.35B2-6.47C2,二甲苯去除效率=82.86+8.52A+4.78B+5.57C+2.32A*B+1.94A*C-2.10B*C-21.23A2-10.57B2-16.69C2。通过分析,模型显著、失拟项不显著,表示方程拟合度好,试验精密度、可信度、精确度良好,拟合的回归方程符合检验原则,具有良好的适应性。Fenton试剂去除苯及二甲苯的动力学反应级数为一级反应动力学ln（C0/C）=kt。根据拟合的数学函数进行反应速率常数的计算,进而可计算出反应速率方程式:r=0.6768[C苯]0.3190,r=1.1721[C二甲苯]0.4032。本试验中,在试验所取浓度和测定的时间范围内,增大反应物浓度,增加反应物分子有效碰撞的次数,出现反应速率加快的现象,说明苯及二甲苯是反应的控速因素。