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高级氧化技术是处理难降解有机废水的有效方法,具有极大的开发潜力和良好的应用前景。本文较为系统地研究了高级氧化技术-Fenton氧化法处理偶氮染料(直接湖蓝15,DB15)废水和photo-Fenton氧化法处理PPCPs(磺胺间甲氧嘧啶钠,SMMS)废水的性能和操作条件,并对其动力学过程和降解效果进行了分析与对比,从而为难降解有机废水的治理提供了理论依据。研究结果表明:
1.Fenton高级氧化技术能较好的对DB15水溶液进行了脱色。研究结果表明:溶液的初始pH,H2O2的投加量,H2O2/Fe2+浓度比,H2O2/DB15浓度比以及温度都对脱色效率和速率有着很大的影响。经过优化,最佳反应条件为:pH=4.0,[H2O2]=2.8×10-3mol/L,[H2O2]/[Fe2+]=100:1,[H2O2]/[DB15]=60:1,温度为30℃。在最佳条件下,4.7×10-5mol/L的DB15水溶液在50分钟内颜色就能完全去除。反应符合一级动力学,速率常数k为0.1694min-1。温度从20℃到40℃变化时,对提高脱色效率有着积极影响。本研究结果可为处理直接湖蓝15废水提供基础数据和参考。
2.比较分析了Fenton和photo-Fenton高级氧化技术应用于对SMMS溶液的降解特性,两种体系都可以有效的对SMMS水溶液降解。重点研究了起始pH,[Fe2+],[H2O2]和温度对降解效率的影响,另外进一步研究了这两种氧化体对SMMS的矿化程度(以TOC和COD去除率作为参数指标)。研究表明photo-Fenton高级氧化技术整体上优于Fenton氧化技术(在降解效率和TOC去除率上)。Fenton氧化体系符合假二级动力学模型,而photo-Fenton高级氧化技术更符合于假一级动力学模型。本研究结果,可以为含有SMMS的污废水提供基础数据和参考。然而,在Fenton和photo-Fenton氧化的过程中,是否产生毒性更强的物质,还需要用进一步检测其中间产物的成分与含量,从而确定其降解途径。