Fenton氧化法去除制革廢水中難降解鞣劑的研究.pdf

1、制革廢水是典型的高污染難生物降解的廢水，隨著污水排放標準的提高，僅僅生物法降解制革廢水已經難以滿足日益提高的污水排放標準要求。動物生皮經化學藥劑和機械物理加工形成皮革，這個過程中生皮中的大量的脂質、蛋白會溶于水中，為了讓皮革獲得光滑，耐磨等一系列優(yōu)質性狀，制革工藝中會大量添加純堿、工業(yè)鹽、硫化物、各種合成鞣劑、加脂劑、染料等化工原料，這些部分也會形成廢物排出。這其中，皮革生產過程中采用的大量鞣劑、助鞣劑結構穩(wěn)定，是主要的難生物降解物質。

2、
　　本文以單寧、β-萘磺酸鈉為難降解鞣劑、助鞣劑的代表，研究了Fenton氧化法對兩種物質的降解情況。首先通過單因素試驗了解了Fenton氧化單寧、β-萘磺酸鈉的效果，分析了初始pH值、過氧化氫投加量、亞鐵投加量、曝氣量、反應溫度、反應時間對Fenton氧化降解單寧、β-萘磺酸鈉的影響效果和原因，并對反應后加堿沉淀進一步去除COD效果進行了試驗。并采用ESI-MS分析了Fenton氧化單寧、β-萘磺酸鈉的產物，對Fenton氧化

3、兩種物質的機理進行了探討。通過響應曲面試驗檢驗了初始pH值、反應時間、過氧化氫投加量與反應物濃度的交互作用，簡要分析了交互作用產生的原因。建立了污染物響應曲面模型，通過方差分析以及假設檢驗分析了模型的適用性，在確定模型擬合度良好的條件下進行了反應條件優(yōu)化和驗證。在優(yōu)化的基礎上將響應模型應用于實際廢水，取得了良好的效果。
　　Fenton氧化單寧、β-萘磺酸鈉的單因素試驗表明相對于反應溫度、曝氣程度，反應的初始pH值、過氧化氫投加量

4、、亞鐵鹽投加量、以及反應時間是Fenton氧化的重要影響因素。最佳pH值在2.5至3左右，過氧化氫投加量與COD值摩爾比接近1：1，亞鐵鹽投加量為過氧化氫投加量的1/20至1/5（摩爾比），反應時間60min。單因素試驗中同時考察了反應過程中pH值的變化情況，通過pH值的變化從一個側面分析了污染物、過氧化氫、鐵鹽的存在形式和對反應的影響，解釋了各因素影響Fenton氧化的原因。這其中，亞鐵離子和鐵離子的存在形式對Fenton氧化的影響很

5、大。最后通過反應后加堿沉淀，進一步提高了單寧和β-萘磺酸鈉的去除效果，去除率的提高普遍在5％以上，最高達到13%。
　　經ESI-MS分析，F(xiàn)enton氧化單寧和β-萘磺酸鈉主要是羥基自由基優(yōu)先進攻含有官能團的苯環(huán)形成醌，之后使苯環(huán)斷裂生成羧酸、酮等中間產物。這些中間產物會被氧化成苯酚，苯酚經歷對苯醌，順丁烯二酸最終被完全礦化。
　　響應曲面法分析各因素交互作用發(fā)現(xiàn)污染物濃度、pH值以及過氧化氫投加量之間交互作用顯著。擬合模