Fenton试剂处理皂化废水
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Fenton试剂预处理高色度有机化工废水的探讨摘要:以Fenton试剂处理某化工厂有机废水。
结果表明,Fenton反应的最佳操作条件为:H2O2投加量为0.15mol/L,FeSO4投加量为4mmol/L,初始pH 为3,反应时间90min。
在最佳工艺条件下,有机废水色度去除率达98%以上,出水呈无色,CODCr去除率达80%以上,同时出水B/C值大幅提高,达到0.49,预处理效果良好,有利于进一步生化处理。
关键词:有机化工废水Fenton试剂预处理某化工厂排放的有机废水含有大量难降解有机物,废水色度高,严重影响后续生物处理系统的正常运行。
结合国内外对难降解有机物污染物尤其是高色度废水的处理技术的现状和研究成果,对该废水进行Fenton试剂预处理,使其色度降低,以减轻后续处理的负荷,消除对生物处理的不利影响。
Fenton试剂法是一种高级氧化技术,其反应体系复杂,但实质是二价铁离子(Fe2+)和过氧化氢之间的链式反应催化生成·OH自由基来氧化分解有机物,·OH自由基具有很高的电极电位(2.80V),可以迅速氧化水中的有机物,使得Fenton体系在处理难降解化工废水时优势明显。
本实验以该有机化工废水为研究对象,通过正交实验以及单因素实验确定了Fenton反应的最佳工艺条件,为该处理的后续应用提供技术参数。
一、实验部分1.材料与仪器FeSO4·7H2O、H2O2(30%)、H2SO4、NaOH均为分析纯;某化工厂的有机化工废水,水质见表1。
MY3000-6智能搅拌仪;奥力龙868型pH计;MS104电子分析天平。
2.实验方法取500mL废水于1000mL有机玻璃杯中,调节pH值,加入适量FeSO4溶液和H2O2溶液,置于搅拌仪上,开启搅拌仪,反应一定时间后,加入15%NaOH 溶液,调节pH至9,静止30min,取其上清液测定CODCr、色度。
3.分析方法pH值用玻璃电极法;CODCr用重铬酸钾法;BOD5用化学稀释接种法;色度用铂钴比色法。
芬顿法(Fenton)处理难降解污水原理及案例分析芬顿的实质是二价铁离子和双氧水之间的链反应催化生成羟基自由基。
羟基自由基具有较强的氧化能力,其氧化电位仅次于氟,高达2.80V。
另外, 羟基自由基具有很高的电负性或亲电性,其电子亲和能高达569.3kJ,具有很强的加成反应特性,因而Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物,特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水的氧化处理。
一、氧化机理由于在催化剂的存在下,能高效率地分解生成具有强氧化能力和高电负性或亲电子性(电子亲和能力569.3KJ的羟基自由基,可以氧化降解水体中的有机污染物,使其最终矿化为,及无机盐类等小分子物质。
据计算在pH=3的溶液中,的氧化电位高达2.73 V,其氧化能力在溶液中仅次于氢氟酸。
因此,芬顿试剂对绝大部分的有机物都可以氧化降解。
Fenton试剂具有很强的氧化性,而且其氧化性没有选择性,能适应各种废水的处理。
二、Fenton工艺具有如下特点:2.1 氧化能力强羟基自由基的氧化还原电位为2.8V,仅次于氟(2.87V),这意味着其氧化能力远远超过普通的化学氧化剂,能够氧化绝大多数有机物,而且可以引发后面的链反应,使反应能够顺利进行。
2.2 氧化速率快过氧化氢分解成羟基自由基的速度很快,氧化速率也较高。
羟基自由基与不同有机物的反应速率常数相差很小,反应异常迅速。
另一方面也表明羟基自由基对有机物氧化的选择性很小,一般的有机物都可氧化。
2.3 适用范围广羟基自由基具有很高的电负性或亲电性。
很容易进攻高电子云密度点,这决定了Fenton试剂在处理含硝基、磺酸基、氯基等电子密度高的有机物的氧化方面具有独特优势。
而这些物质的B/C的值小,生物化学方法很难将其降解,一般化学氧化法也难以凑效。
因此Fenton试剂弥补了这个方面的不足,具有很大的潜力。
对废水中干扰物质的承受能力较强,既可以单独使用,也可以与其他工艺联合使用,以降低成本,提高处理效果。
继续教育文章编号:1002-1124(2001)03-0024-02 Fenton 试剂的特性及其在废水处理中的应用程丽华 黄君礼 王 丽 范志云(哈尔滨工业大学 哈尔滨150090) 摘 要:根据文献资料,概述了芬顿系统的氧化特性,介绍了影响芬顿系统的主要因素,并对该领域在废水处理中的应用状况进行了较为详细的阐述。
关键词:芬顿试剂;・OH ;H 2O 2;FeS O 4;氧化中图分类号:X 703 文献标识码:BProperty and Application in W aste w ater T reatment of FentonCheng Lihua Huang Junli Wang Li Fan Zhiyun(Harbin Institute of T echnology Harbin 150090) Abstract :According to the document ,the oxidation properties and in fluential factors of Fenton were summarized.And the application of Fenton in wastewater treatment were elaborated in great detail.K eyw ord :Fenton ;・OH ;H 2O 2;FeS O 4;Oxidation收稿日期:2001-03-15作者简介:程丽华,女,哈尔滨工业大学博士研究生。
1 前言1894年H 1J 1H 1Fenton 首次报道指出H 2O 2在Fe 2+离子的催化作用下具有氧化多种有机物的能力。
过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton 试剂,其中Fe 2+离子主要是作为同质催化剂,而H 2O 2则起氧化作用。
Fenton 试剂具有极强的氧化能力,特别适用于某些难治理的或对生物有毒性的工业废水的处理上,所以Fenton 试剂越来越受到人们的广泛关注。
《Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制》篇一一、引言随着工业化的快速发展,废水处理成为环境保护领域的重要课题。
Fenton试剂作为一种强氧化剂,在废水处理中具有广泛的应用。
本文将重点探讨Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制,为废水处理提供理论依据。
二、Fenton试剂及其应用Fenton试剂主要由亚铁离子(Fe2+)和过氧化氢(H2O2)组成,通过催化剂的作用,可以产生强氧化性的羟基自由基(·OH),从而对废水中的有机物进行氧化降解。
Fenton试剂具有反应速度快、适用范围广、处理效果好等优点,被广泛应用于废水处理领域。
三、影响Fenton试剂处理效果的因素1. pH值:pH值是影响Fenton试剂处理效果的关键因素。
在酸性条件下,Fenton试剂能产生更多的·OH,从而提高氧化能力。
然而,过低的pH值可能导致亚铁离子沉淀,影响催化剂的活性。
因此,合适的pH值对于提高Fenton试剂的处理效果至关重要。
2. 亚铁离子浓度:亚铁离子作为Fenton试剂的催化剂,其浓度直接影响着·OH的生成量。
适量的亚铁离子可以加速H2O2的分解,产生更多的·OH。
然而,过高的亚铁离子浓度可能导致·OH被消耗,从而降低处理效果。
3. 过氧化氢浓度:过氧化氢是Fenton试剂的主要成分之一,其浓度直接影响着氧化能力的强弱。
适当的过氧化氢浓度可以保证·OH的生成量,过低的浓度可能导致处理效果不佳,而过高的浓度则可能引起副反应,降低处理效率。
4. 反应温度:反应温度对Fenton试剂的处理效果也有一定影响。
适当的温度可以加速反应进程,提高处理效率。
然而,过高的温度可能导致·OH的失活,降低处理效果。
四、各影响因子的作用机制1. pH值的作用机制:在酸性条件下,H+离子可以促进Fe3+与H2O2的反应,生成Fe2+和·OH。
Fenton试剂处理制药厂废水研究I. 引言A. 背景介绍B. 目的和意义C. 研究方法和过程II. Fenton试剂原理及其在废水处理中的应用A. Fenton试剂的组成和作用机理B. Fenton试剂在废水处理中的应用III. 制药厂废水处理方法概述A. 制药废水的特性和污染程度B. 传统的废水处理方法C. Fenton试剂处理制药厂废水的优势和应用效果IV. Fenton试剂处理制药厂废水实验研究A. 实验设计和操作流程B. 实验结果分析C. 实验中遇到的问题及解决措施V. 结论和展望A. 结果评价和分析B. Fenton试剂处理制药厂废水的潜在应用价值和研究方向C. 结束语和致谢总结A. 研究成果的意义和贡献B. 研究中存在的不足和改进C. 发展Fenton试剂处理废水的重要性和应用前景第一章节:引言A. 背景介绍目前,废水污染问题已经引起了全球范围的关注。
各种工业废水的排放数量在不断增加,不仅严重危害人类健康,还造成了环境污染和水资源短缺等问题。
其中,制药厂废水问题尤为突出,因为它含有大量的有机物、无机盐和悬浮物等,难以通过传统的废水处理手段达到国家排污标准。
因此,寻求一种高效、经济、环保的废水处理方法迫在眉睫。
B. 目的和意义本论文旨在探讨Fenton试剂处理制药厂废水的可行性和优势,为制药废水的治理提供新思路和新方法,以促进环保事业的发展。
Fenton试剂是一种将氢氧化物离子和Fe 2+离子混合所得的化学试剂,通过其强氧化作用,可迅速降解废水中的有机物和某些无机污染物,同时不会产生二次污染。
Fenton试剂处理废水具有工艺简单、操作方便、处理效率高和成本低等特点,因此被广泛应用于制药废水的处理中。
C. 研究方法和过程本论文采用文献调研、实验研究等方法,通过对Fenton试剂在制药废水处理中的原理、应用效果和操作流程等方面的分析和研究,对其处理废水的优势进行总结和评价,以期为制药废水的治理提供参考和借鉴。
Fenton工艺处理香料废水Fenton试剂(Fe2+H202)是一种强氧化剂,常用于废水高级处理,以去除COD、色度、泡沫等。
Fenton试剂法实际上是均相催化氧化工艺中的一种,1991年Zeep研究在紫外光照射下的Fenton反应,结果发现Fenton体系中的有机物在光照下反应大大加快,也就是当辅助以紫外线或可见光辐射,即UV/Fenton技术,可以极大地提高传统Fenton氧化还原的处理效率,同时减少Fenton试剂的用量。
UV/Fenton的反应机理:H202在UV光照条件下,产生·OH,Fe2在Uv光照条件下,可以部分转化为Fe3,转化的Fe3在pH5.5的介质中可以水解生成羟基化的Fe(OH),Fe(OH)在紫外线光作用下又可转化为Fe2,同时产生·OH。
由于上述反应过程的存在,使得过氧化氢的分解速率远大于亚铁离子催化过氧化氢的分解速率。
Fenton试剂在光照条件下氧化有机物的一般历程为:在氧化有机物的过程中,会产生中间产物草酸,草酸和铁离子混合可形成稳定的草酸铁络合物,草酸铁络合物是一种光学活性很高的物质,在光照条件下,极易发生光降解反应:2Fe(C204)(3-2n)一2Fe2+(2n一1)C204一+2CO2光还原生成的Fe2与H2O2,再进行Fenton反应。
陈琳,雷乐成等采用UV/Fent0n系统处理含对氯苯酚废水,认为uV和Fenton试剂之间存在协同效应,在总酚降解中,光助Fenton和Fenton的处理效果接近;而在CODcr的去除中,光助Fenton法对CODcr的去除率明显高于Fenton;同时并认为双氧水浓度对总酚降解的影响不明显,而在CODcr的降解中影响较大。
黄益宏进行了UV/Fenton法处理高浓度香料废水,试验表明,pH,H2O2投加量,Fe2投加量,光照反应时间均会对处理效果产生极大的影响。
由表1可见,UV/Fenton法比单独使用Fenton法效果好很多,主要是光助下H2o2的分解速率远大于单独使用Fe2催化H2O2的分解速率。
Fenton试剂处理废水中各影响因子的作用机制引言随着工业化和城市化的快速进步,废水处理成为一个重要的环境保卫议题。
废水中存在着各种有害物质,包括有机物、重金属离子和微生物等。
这些物质对环境和人类健康造成了严峻的恐吓。
因此,开发高效可行的废水处理技术显得尤为重要。
Fenton试剂即Fe2+和H2O2的混合物,被广泛用于废水处理中,因其高效、经济、环境友好等特点备受瞩目。
本文将探讨。
一、pH值的影响pH值是影响Fenton试剂处理废水效果的重要因素。
一般来说,较低的pH值对于Fenton试剂的活性更有利。
这是因为在较低的pH值下,铁离子(Fe2+)更容易释放,并形成高活性的Fe3+以及OH自由基。
这些自由基具有强氧化能力,能够迅速氧化有机物,增进废水的降解。
然而,过低的pH值可能导致H2O2分解不完全,反应效果下降。
因此,选择合适的pH值对于Fenton试剂的应用至关重要。
二、废水中的有机物性质废水中的有机物性质是影响Fenton试剂处理效果的关键因素之一。
有机物分子结构中的特殊官能团或基团对Fenton试剂的反应活性有重要影响。
一般来说,含有酚羟基(-OH)、芳香环和烯丙基等结构的有机物在Fenton试剂作用下往往容易被氧化降解。
然而,含有卤素、硝基等结构的有机物对Fenton试剂的反应活性较低。
此外,废水中的有机物浓度也会影响Fenton试剂的应用效果。
当有机物浓度过高时,需加大Fenton试剂的投加量以确保废水的充分降解。
三、过量Fenton试剂的投加在Fenton试剂废水处理过程中,高剂量的Fe2+和H2O2投加可增加OH自由基的产生,进一步提高氧化反应速率。
过量Fenton试剂的投加可以通过以下机制提高有毒有机物的降解效果:(1)产生更多的HO•自由基,增进有机物的氧化降解;(2)缩减有机物与铁离子之间的络合反应,提高有机物的暴露程度;(3)产生更多的还原剂,缩减氧化物质的堆积,防止反应中间产物的积累。
fenton氧化法在废水处理中的应用
Fenton法是一种用于处理废水的化学反应。
它能够有效清除废水中的有机物质,并将其转化成不混合的可生物降解的有机物质。
Fenton法又被称为Fenton反应,是在1894年由英国伦敦大学的Henry John Horstman Fenton最先发明的,他用这种方法来把高浓度的碱性污水转化为更容易处理的低浓度污水。
Fenton法是一种无菌氧化法,可将有害物质从废水中分解,以防止废水对环境造成危害。
该反应将氧原子添加到有害物质中,形成一种不混合的环境友好型有机物质。
它涉及将过量氢氧化钾和过量过氧化氢加入某种酸性液体,捕获氧原子并加以羟基和氢离子的混合物,以清除废水中的污染物。
Fenton法简单易行,可以清除有机废水中的药物和其他有害物质,并能够有效减少其污染的潜在危险。
它可以用于处理大批量的废水,即使是高浓度的废水也能够很好地处理。
Fenton法还可以用于改善废水的可生物降解性,以便快速减少污染。
Fenton法在废水处理中,是一种相对安全、可行、经济的处理方法。
它擅长于将高浓度的有机废水转化为低浓度的清洁水,可以大大降低环境污染,并实现节能减排。
Fenton试剂处理皂化废水
程银芳
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2011(012)005
【摘要】采用Fenton试剂对环氧丙烷皂化废水进行催化氧化处理,分别考察了溶液pH、催化剂FeSO4·7H2O用量、过氧化氢用量及过氧化氢投加次数对环氧丙烷皂化废水处理效果的影响.结果表明,当溶液pH为4.5,H2O2(30%)用量为10 mL,H2O2投加3次,反应4 h,FeSO4·7H2O用量0.45 g时,废水处理效果最佳.探讨了在光-Fenton体系中引入催化剂TiO2对光氧化降解效果的影响,结果表
明,TiO2-Fenton试剂复合体系对环氧丙烷皂化废水的处理效果显著高于Fenton 试剂体系,TiO2对Fenton的光氧化反应有较强的催化作用,且试验进一步表明,当TiO2用量为0.05g时,催化效率达最佳.
【总页数】3页(P17-19)
【作者】程银芳
【作者单位】湖北师范学院化学与环境工程系,黄石435002
【正文语种】中文
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Fenton试剂处理模拟活性染色废水印染废水量大、水质波动大、污染物组分复杂且含量高,色度、化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均较高,其处理技术受到国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。
1894年,法国科学家Fenton首次发现,在酸性溶液中,Fe2+通过过氧化氢强烈催化了苹果酸的氧化,该发现为人们分析还原性有机物和选择氧化有机物提供了一种新方法。
后人为了纪念这位伟大的科学家,将这种Fe2+/H2O混合体系称为标准Fenton试剂,由这种试剂参与的反应就叫Fenton反应。
标准Fenton试剂自出现后就得到了广泛的研究和应用。
人们发现,这种混合体系所表现出的强氧化性,是因为存在的Fe2+有利于H2O2分解产生强氧化性游离基·OH。
将该反应引入到染料脱色处理中,它可使染料分子断键而脱色,而且由于Fe2+兼有混凝作用,因此Fenton试剂对废水中染色的去除非常有效。
本试验以活性黄KE-4R,活性艳红KE-7B,活性黄KE-3G,活性红KE-3B和活性蓝KE—R为例,通过配制不同浓度Fenton试剂,探讨不同浓度Fe2+,H2O2和pH值对模拟活性染料废水降解的影响。
1试验1.1设备与药品1.1.1设备UV-2102PCS型紫外可见分光光度计(尤尼柯仪器有限公司),BS-423S型电子天平(北京赛多利斯仪器有限公司),SJ.4A型pH计(上海雷磁科学仪器厂),B5—2型恒温磁力搅拌器(上海司乐仪器厂),80-2型低速台式离心机(上海医疗器械集团有限公司),SXR3120型超声波清洗槽(天津市瑞普电子仪器公司),微波炉(广东格兰仕集团有限公司)1.1.2化学药品七水合硫酸亚铁(上海山海实验厂),30%过氧化氢(上海金鹿化工厂),硫酸(上海试剂四厂),氢氧化钠(上海试剂一厂),重铬酸钾(上海试剂四厂),以上均为分析纯;亚铁灵指示液(自制),硫酸亚铁铵(自制),活性黄KE4R(上海桃浦染料公司),活性艳红KE-7B(上海桃浦染料公司),活性黄KE一3G(泰兴市锦鸡染料有限公司),活性红KE-3B(泰兴市锦鸡染料有限公司),活性蓝KE—R(泰兴市锦鸡染料有限公司)1.2试验方法1.2.1标准曲线建立用蒸馏水分别配制浓度为lO,2O,30,4O和50mg/L的活性黄KE-4R,活性艳红KE-TB,活性黄KE一3G,活性红KE-3B和活性蓝KE—R染液,测定最大吸收波长处的吸光度,绘制吸光度.浓度标准曲线。
污水、废水处理工艺方法芬顿氧化法工艺详解目录1、总则 (3)2、芬顿反应原理 (3)3、进水水质要求 (4)1). 芬顿氧化法的进水应符合以下条件: (4)2). 芬顿氧化法进水不符合条件时 (5)4、芬顿的影响因素 (5)1)、温度 (6)2)、pH (6)3)、有机底物 (7)4)、过氧化氢与催化剂投加量 (8)5、工艺操作及设计 (8)1)、调酸 (9)2)、催化剂混合 (9)3)、氧化反应 (10)4)、中和 (11)5)、固液分离 (12)6)、药剂投配 (12)7)、药剂调制 (13)8)、药剂溶解池与溶液池的容积计算 (14)6、设备与材料的选择 (15)1)、本体 (15)2)、泵阀 (16)3)、机械搅拌机 (16)4)、管道 (17)7、污泥的计算及处置 (17)1、总则芬顿氧化法可作为废水生化处理前的预处理工艺,也可作为废水生化处理后的深度处理工艺。
芬顿氧化法主要适用于含难降解有机物废水的处理,如造纸工业废水、染整工业废水、煤化工废水、石油化工废水、精细化工废水、发酵工业废水、垃圾渗滤液等废水及工业园区集中废水处理厂废水等的处理。
2、芬顿反应原理过氧化氢(H2O2)与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性,可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态,氧化效果十分显著。
这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。
芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置,具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂,在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。
当芬顿发现芬顿试剂时,尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。
假设可能反应中产生了羟基自由基,否则,氧化性不会有如此强。
因此,以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应:(Fe2+)+ (H2O2→Fe3+)+(OH)-(+OH·)。