Fenton法处理含植物多酚类废水的作用机制及在槟榔废水中的应用

来源 :湖南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:redghy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
槟榔煮籽废水是一种高浓度、高色度的有机酸性废水,属于难生物降解废水。目前,国内外针对槟榔煮籽废水处理的专项研究少有报道,仅有针对槟榔加工企业排放的综合废水的报道,然而由于没有专门的工艺研究,目前开发的处理工艺操作繁琐,成本高昂,影响了其在槟榔加工废水处理领域的推广应用。本论文基于槟榔废水含有难降解成分,造成可生化性下降,以此探究槟榔煮籽废水中抑制微生物生长的有效成分,以Fenton试剂氧化法处理模拟废水并应用于实际废水,采用响应面法优化工艺条件,利用LC-MS联用技术测定Fenton试剂处理含有效成分的模拟废水中的化合物,探讨Fenton试剂作用槟榔废水的机理,以期为槟榔煮籽废水的处理提供新的思路和设计依据。(1)探索了高效液相色谱法测定表儿茶素与芦丁的液相色谱条件,测定了槟榔废水中表儿茶素与芦丁的含量。液相色谱条件为:以甲醇与0.1%的磷酸溶液为流动相,梯度洗脱程序为:Omin:20%B,8min:100%B,9min:20%B, 10min:20%B,检测波长236nm,柱温40℃,流速1.0mL/min,进样量为10ul,在此条件下,表儿茶素与芦丁能够得到很好的分离,表儿茶素与芦丁的线性回归方程分别为y=5.6126x-0.1248(R2=0.9997), y=12.237+0.2929 (R2=0.9994),平均回收率为100.9%、97.48%,精密度RSD为1.7%、1.9%。表儿茶素、芦丁的保留时间分别为:756min、8.82min。(2) Fenton试剂氧化技术具有较强的氧化能力,且反应条件较易控制,能够去除模拟废水中的TOC与COD,实验研究了Fenton试剂法处理含表儿茶素模拟废水的最优工艺条件,以废水中的TOC与COD的去除率为指标,根据单因素实验结果确定响应面分析法的影响因子。基于Box-Behnken响应曲面法,考察了初始pH值、双氧水投加量、硫酸亚铁投加量和反应时间的单独作用和交互作用,并建立了TOC去除率数学模型。当表儿茶素的浓度为2OOmg/L时,取模拟水样200m1置于烧杯中进行Fento n氧化反应,实验表明,在初始pH值为4,双氧水投加量为7.5ml/L,硫酸亚铁投加量为1.25g/L,反应时间为12Omin, PAM加入量为0.2%时,整个反应过程对TOC去除率可达到67%。通过Box-Behnken响应曲面可知,初始pH值、硫酸亚铁投加量的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中双氧水投加量、硫酸亚铁投加量与反应时间对TOC去除率的影响极显著。Fenton试剂处理模拟废水最佳的工艺条件为:双氧水投加量为10.6ml/L,硫酸亚铁投加量2.25g/L,初始pH值为4.59,反应时间为74min。在此条件下TOC去除率为82%。(3)实验研究了Fenton试剂法处理含芦丁的模拟废水的最优工艺条件,以废水中的TOC与COD的去除率为指标,根据单因素实验结果确定响应面分析法的影响因子。采用Design-expert8.0软件进行响应面试验设计,当芦丁的浓度为200mg/L时,取模拟水样200ml置于烧杯中进行Fenton氧化反应,实验表明,在初始pH值为4,双氧水投加量为7.5mL/L,硫酸亚铁投加量为1.5g/L,反应时间为120min, PAM加入量为0.5%时,整个反应过程对TOC去除率可达到68.3%。通过Box-Behnken响应曲面可知,初始pH值、硫酸亚铁投加量与反应时间的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中硫酸亚铁投加量、反应时间对TOC去除率的影响极显著。最佳反应条件为双氧水投加量7.6ml/L,硫酸亚铁投加量2.05g/L,初始pH值3.83,反应时间73min,在此反应条件下TOC去除率为74.6%。(4)实验研究了Fenton试剂法处理槟榔废水的最优工艺条件,以废水中的TOC与COD的去除率为指标,根据单因素实验结果确定响应面分析法的影响因子。基于Box-Behnken响应曲面法,当槟榔废水中COD浓度为6300mg/L时,实验表明,在初始pH值为5,双氧水投加量为50mg/L,硫酸亚铁投加量为12.5g/L,反应时间为120min,PAM加入量为0.2%时,整个反应过程对TOC去除率可达到65%。通过Box-Behnken响应曲面可知,双氧水投加量、硫酸亚铁投加量的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中双氧水投加量对TOC去除率的影响极显著。Fenton试剂处理槟榔废水最佳的工艺条件为:双氧水投加量为54.2ml/L,硫酸亚铁投加量12.55g/L,初始pH值为4.98,反应时间为103min。在此条件下TOC去除率为70%。(5)利用液质联用技术分析Fenton试剂氧化含多酚类物质芦丁的模拟废水的产物,从结果可以看出,Fenton试剂氧化芦丁的主要途径有两种:一种是在酸性条件下水解芦丁为槲皮素与芸香糖,槲皮素在羟基自由基的作用下,B环上的羟基被氧化为酮基,再进一步氧化为小分子化合物;另一种是羟基自由基直接攻击B环与C环之间的氧原子,产生两种氧化物,最终被进一步氧化为二氧化碳或者小分子化合物。
其他文献
随着我国社会经济和科学技术的不断繁荣发展,我国近代工业争相崛起,国民无论是在日常生活还是社会工作中对电能方面的 需求都日益增长。由于火力发电一直对城市生活及工业生
<正>日前,为了推动已宣布的扩大银行业开放举措尽快落地,银保监会出台规定,取消中资银行和金融资产管理公司外资持股比例限制,实施内外资一致的股权投资比例规则,持续推进外
一、水分补充学生游泳者身处水中,虽然身体流失一定的水分,但主观感觉,如口渴、体温过高、头晕等,却不甚明显。因此,游泳时的定期补水尤为重要。学生游泳者可在运动前2小时补
主要从近年来我国医学科研论文发表情况的现状入手,指出抵制学术不端行为刻不容缓。从论文投稿情况、论文形式、内容等方面全面分析医学科研论文中学术不端行为的具体表现和
【正】 最近,在第三届全国劳动定额定员标准化技术委员会成立会议上,劳动保障部副部长王东进对前两届全国劳动定额定员标准化技术委员会工作作了简要的回顾,对劳动定额定员标
在21世纪的中国经济发展蓝图上,经济一体化与金融区域化将是必然趋势.长江三角洲地区作为目前中国最具经济发展潜力的区域,其金融整体协调联动对于该地区乃至全国经济发展都
油田废水中的有机污染物酚类含有剧毒对动植物及环境伤害极大,因此对酚的实时检测与控制具有重要的意义。相较于标准的检测方法4-氨基替比林法,电化学分析方法具有操作简单、
基于邓肯E—B非线性弹性模型,考虑了土体浸水湿化变形,引入比奥固结方程,建立了二维有限元模型,对深覆盖层基础上堆石坝防渗体系在不同工况下的应力变形进行分析,结果表明:心
初审在科技期刊“三审制”中发挥着重要作用。针对综合性科技期刊初审工作中存在的共性问题及不足,对初审中的典型误区进行分析。根据调研结果及具体实践经验,给出该类期刊编
仲尼闻少知是谁,见笑大方惟东海。载歌载舞其俗柔,从大从弓亦慷慨。锦绣江山三万里,书同文字五千载。君子之国子欲居,箕田井井固犹在。风雨鸡鸣大任多,公无渡河奈公何。燕京