氧化法處理二甲基乙酰胺廢水研究畢業(yè)論文

1、 本 科 畢 業(yè) 論 文氧化法處理二甲基乙酰胺廢水研究 學(xué)生姓名：陳普濤 學(xué) 號(hào)：08036104 專業(yè)班級(jí)：環(huán)境工程08-1班 指導(dǎo)教師：劉廣東2012年 6 月 10 日摘 要二甲基乙酰胺（dmac）是一種重要的工業(yè)溶劑，在聚醚砜中空纖維膜生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生大量含二甲基乙酰胺的廢水。本文采用fenton氧化法處理高濃度二甲基乙酰胺廢水，通過單因素考察方法對(duì)反應(yīng)體系中h2o2、fe2+、ph、反應(yīng)時(shí)間、溫度等因素進(jìn)行了研究，確定了fenton法處理0.5%二甲基乙酰胺廢水的最佳工藝條件：常溫下二甲基乙酰胺初始濃度為3500mg/l時(shí)，h2o2最佳投加量為0.25mol/l，fe2+最佳投加量為12

2、.5mmol/l，ph值為3，反應(yīng)時(shí)間為60min，最佳反應(yīng)溫度為30-40，且過氧化氫分批投加能顯著提高廢水cod去除率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在最佳反應(yīng)條件下，0.5%的二甲基乙酰胺廢水cod去除率在50%左右。關(guān)鍵詞：二甲基乙酰胺（dmac）；fenton；氧化； cod去除率abstractdmac is a vital industrial solvents, the yield of polyethersulfone hollow fiber membrane can produced amounts of dmac waste liquid. this article referred

3、the fenton oxidation method for treatment of high concentrations of dmac wastewater, studied the h2o2, fe2+, ph, reaction time, temperature, etc factors by experimental study of single-factor, determined the best technological conditions of the treatment of 0.5% dmac wastewater by fenton method: und

4、er normal temperature, the initial concentration of dmac waste liquid is 3500 mg/l, the optimum adding amount of h2o2 is 0.25 mol/l, the optimum adding amount of fe2+ is 12.5 mmol/l, ph is three, the reaction time is 60 min, best reaction temperature is 30 to 40 , and hydrogen peroxide batch adding

5、can significantly improve the wastewater cod removal. the experimental results show that under the optimum reaction conditions, the cod removal rate of 0.5% dmac waste water around 50%. key word: dmac; fenton; oxidation;cod removal rate目 錄第1章 前言11.1 概述11.1.1 二甲基乙酰胺廢水的來源11.1.2 二甲基乙酰胺的基本介紹11.2 國(guó)內(nèi)外難降解有

6、機(jī)廢水研究現(xiàn)狀21.2.1 生物法21.2.2 物理化學(xué)法31.2.3 化學(xué)法31.3 高級(jí)氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水研究進(jìn)展31.3.1 fenton試劑氧化法41.3.2 類fenton試劑法51.4 研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容101.4.1 研究目標(biāo)101.4.2 研究?jī)?nèi)容101.5 時(shí)間安排10第2章 實(shí)驗(yàn)部分122.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器122.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品122.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器122.2 實(shí)驗(yàn)原理122.3 實(shí)驗(yàn)方法122.3.1 模擬廢水配制122.3.2 配制feso4標(biāo)準(zhǔn)溶液122.3.3 剩余過氧化氫消除方法的確定132.3.4 實(shí)驗(yàn)具體操作132.3.5 廢水中cod值的測(cè)定13第3

7、章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論143.1 h2o2投加量對(duì)廢水處理效果的影響143.2 fe2+投加量對(duì)廢水處理效果的影響143.3 反應(yīng)體系ph對(duì)廢水處理效果的影響153.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)廢水處理效果的影響163.5 不同廢水初始濃度對(duì)處理效果的影響173.6 反應(yīng)溫度對(duì)廢水處理效果的影響173.7 h2o2投加方式對(duì)廢水處理效果的影響183.8實(shí)驗(yàn)小結(jié)19第 4 章 結(jié)論20致 謝21參考文獻(xiàn)22附 錄25附錄a：水樣cod值的測(cè)定（快速消解法）25附錄b：fenton試劑理論投加量的計(jì)算26第1章 前言1.1 概述1.1.1 二甲基乙酰胺廢水的來源 中空纖維膜具有比表面積大、裝填密度高、耐壓性好等優(yōu)點(diǎn)

8、，廣泛的應(yīng)用于膜分離領(lǐng)域。當(dāng)前在纖維膜生產(chǎn)中較為先進(jìn)的工藝是以二甲基乙酰胺為溶劑的濕法工藝，二甲基乙酰胺的用量很大1。二甲基乙酰胺作為反應(yīng)過程的優(yōu)良的有機(jī)溶劑，產(chǎn)生大量的含dmac廢水，質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在20%35%，cod很高，且與水以任意比例互溶。不僅如此，由于二甲基乙酰胺的優(yōu)良性質(zhì)，它還廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)橡膠、樹脂、醫(yī)藥、農(nóng)藥等多方面。因此，二甲基乙酰胺在工業(yè)生產(chǎn)中用量大，市場(chǎng)價(jià)格較高，其又具有毒性，在生產(chǎn)、使用和處置過程中排入水體會(huì)對(duì)水質(zhì)環(huán)境造成很大的影響，危害人們的健康。所以，進(jìn)行中空纖維膜生產(chǎn)中二甲基乙酰胺廢液的進(jìn)行處理對(duì)于進(jìn)行環(huán)境保護(hù)及降低企業(yè)的生產(chǎn)成本等方面均具有很重要的意義。1.1.

9、2 二甲基乙酰胺的基本介紹1.1.2.1 二甲基乙酰胺的性質(zhì) 二甲基乙酰胺，即n,n-二甲基乙酰胺。英文名稱為n,n-dimethylacetamide（縮寫為：dmac或dma），又名醋酸二甲基胺、乙酰二甲胺2，分子式為ch3con(ch3)2，分子量為87.12，熔點(diǎn)為-20，沸點(diǎn)為164166（760mmhg），閃點(diǎn)（開）為70，燃點(diǎn)為490，比重為0.9429(20/4)，折射率為1.43732。 二甲基乙酰胺是一種無色透明液體，可以與多種有機(jī)溶劑混合，如醇、酮、醚、酯等。相對(duì)于“萬能溶劑”二甲基甲酰胺而言，由于二甲基乙酰胺在分子結(jié)構(gòu)中引入乙基，它具有更好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。二甲基

10、乙酰胺在沸點(diǎn)不分解，在水溶液中比較穩(wěn)定，但有時(shí)會(huì)因酸和堿的存在而分解。 二甲基乙酰胺生理毒性顯著，可經(jīng)皮膚吸入人體，可強(qiáng)烈刺激人的皮膚，眼睛，呼吸道粘膜，長(zhǎng)期接觸二甲基乙酰胺會(huì)危害人的心、肝、腎臟、血管、神經(jīng)系統(tǒng)等。所以，在使用二甲基乙酰胺時(shí)必須穿戴好防護(hù)用品，如果不慎接觸皮膚，應(yīng)用大量清水沖洗3。二甲基乙酰胺具有很強(qiáng)的毒性，鼠類口服ld為5.4mg/kg，各國(guó)都限定了工作場(chǎng)所空氣中的二甲基乙酰胺含量，我國(guó)規(guī)定車間空氣中二甲基乙酰胺的最高允許濃度為10mg/m3。二甲基乙酰胺可燃，要遠(yuǎn)離火源，應(yīng)密閉存放在干燥、通風(fēng)的避光處。在使用時(shí)應(yīng)注意輕取輕放。1.1.2.2 二甲基乙酰胺的用途 二甲基乙酰

11、胺是一種優(yōu)良的極性溶劑。相對(duì)于二甲基甲酰胺，它具有熱穩(wěn)定性高，毒性小，腐蝕性低等特點(diǎn)，可以代替二甲基甲酰胺。同傳統(tǒng)有機(jī)溶劑相比，它作為溶劑或催化劑，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量和收率，它的用途非常廣泛4，主要有以下幾方面： （1）高分子有機(jī)合成：二甲基乙酰胺作為溶劑廣泛的應(yīng)用于橡膠、樹脂、纖維生產(chǎn)中。 （2）醫(yī)藥和農(nóng)藥生產(chǎn)：二甲基乙酰胺已廣泛用于多種抗菌素藥品的生產(chǎn)，目前更是應(yīng)用于多種新藥品的合成，例如生產(chǎn)奈非西坦、乙丙昔羅、雷諾嗪等藥物，是重要的醫(yī)藥原料。在農(nóng)藥上應(yīng)用于合成農(nóng)藥殺蟲劑等。 （3）石油化工：二甲基乙酰胺作為催化劑的一種，廣泛應(yīng)用于石油化工中，它可以有效提高反應(yīng)過程中鹵化、氰化、烷基化、環(huán)化

12、和脫氫的速度，提高產(chǎn)物收率。 （4）腈綸生產(chǎn)：腈綸的生產(chǎn)方法主要有二甲基甲酰胺一步法、硫氰酸鈉二步法以及二甲基乙酰胺有機(jī)濕法，其中以二甲基乙酰胺為溶劑的濕法工藝比較具有發(fā)展前景。 （5）有機(jī)顏料：二甲基乙酰胺常作為溶劑用于有機(jī)顏料的生產(chǎn)中，可以取得令人滿意的生產(chǎn)效果。 （6）其他方面：二甲基乙酰胺可作為萃取蒸餾溶劑用于分離c8餾分中的苯乙烯，可作為溶劑用于抽提c4中的丁二烯，作為溶劑制作細(xì)菌纖維素納米棒陣列等5。1.2.2.3 二甲基乙酰胺的生產(chǎn)現(xiàn)狀及發(fā)展 二甲基乙酰胺多采用醋酸法生產(chǎn)，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)二甲基乙酰胺的企業(yè)有十幾家，主要有寧波億得精細(xì)化工有限公司、上海新華化工廠6、上海經(jīng)緯化工有限公

13、司等。最近幾年，國(guó)產(chǎn)二甲基乙酰胺的價(jià)格呈緩慢下降的趨勢(shì)7，目前二甲基乙酰胺的價(jià)格在10000元/噸左右。 利用醋酸法制得的二甲基乙酰胺中水分和色度較難滿足用戶要求，且耗能較大，生產(chǎn)成本很高；利用催化精餾法有利于大規(guī)模制取二甲基乙酰胺，但能耗很高；為了取得較高純度的產(chǎn)品并滿足經(jīng)濟(jì)效益要求，目前多研究利用純?nèi)装放c一氧化碳加壓催化制取二甲基乙酰胺。1.2 國(guó)內(nèi)外難降解有機(jī)廢水研究現(xiàn)狀 目前處理高濃度、難降解有機(jī)廢水的方法很多，總體可以分類為：生物處理法、物理處理法、物理化學(xué)處理法和化學(xué)處理法。由于各類方法的作用機(jī)理不同，因此，在處理成本、效果和應(yīng)用范圍上存在一定差異。針對(duì)不同高濃度、難降解有機(jī)廢水

14、的特性，采用不同的處理方法就成為有效控制水污染的前提之一。1.2.1 生物法 生物處理法是利用微生物代謝作用，使廢水中的有機(jī)污染物和無機(jī)微生物營(yíng)養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)。生物處理是廢水凈化的主要工藝，其具有經(jīng)濟(jì)可行、無二次污染等特點(diǎn)，主要用于處理農(nóng)藥、印染、制藥等行業(yè)的有機(jī)廢水。生物處理高濃度難降解有機(jī)廢水的主要方法有好氧生物、厭氧生物、生物膜法、酶生物處理技術(shù)以及發(fā)酵工程等。1.2.2 物理化學(xué)法 物理處理法是指應(yīng)用物理作用改變廢水成分的處理方法，如沉降、過濾、均化、氣浮等單元操作。物理處理法設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便，但它僅能去除廢水中粒徑較大的懸浮顆粒，不能去除廢水中的溶解性污染物。 物理化學(xué)

15、處理法是指廢水中的污染物在處理過程中通過相轉(zhuǎn)移的變化而達(dá)到去除目的的處理技術(shù)。常用的處理方法有：萃取、精餾、吸附、膜技術(shù)、離子交換、混凝等。1.2.3 化學(xué)法 化學(xué)處理法是利用化學(xué)原理和化學(xué)作用使廢水中的污染物成分轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使廢水得到凈化的方法。其單元操作過程有焚燒法、化學(xué)氧化法等。 焚燒法是利用燃料油、煤等助燃劑將有機(jī)廢水單獨(dú)或者和其它廢物混合燃燒，將其中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為水、二氧化碳、碳酸鹽等無害物的方法。焚燒法的優(yōu)點(diǎn)是效率高、速度快，可以一步將廢水中有機(jī)物主體徹底轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水；缺點(diǎn)是設(shè)備一次投資大、能耗大和處理成本高，且有機(jī)物焚燒后產(chǎn)生的煙氣和飛灰會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，需進(jìn)一步處

16、理。 化學(xué)氧化法是通過氧化還原反應(yīng)，將廢水中的有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物以及無機(jī)物的方法?；瘜W(xué)氧化法分為兩大類：一類是在常溫常壓下利用強(qiáng)氧化劑（如過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、臭氧等）將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水；另一類是在高溫高壓下分解廢水中有機(jī)物，包括超臨界水氧化和濕空氣氧化工藝，所用的氧化劑通常為氧氣或過氧化氫，一般采用催化劑降低反應(yīng)條件，加快反應(yīng)速率。 化學(xué)氧化法既可作為單獨(dú)的處理方法，也可與其它處理方法結(jié)合聯(lián)用，以達(dá)到最佳處理效果。目前高濃度有機(jī)廢水的化學(xué)處理是一個(gè)非?；钴S的研究領(lǐng)域，針對(duì)不同類型的廢水處理新方法不斷涌現(xiàn)，其中尤其以高級(jí)氧化技術(shù)最為引人注目。1.3 高級(jí)氧化技術(shù)處

17、理有機(jī)廢水研究進(jìn)展 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展使含有高濃度難生化降解有機(jī)污染物的工業(yè)廢水日益增多, 常規(guī)的物理、化學(xué)、生物方法難以滿足凈化處理在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的要求,這類廢水的處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。隨著研究的深入，高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，且已獲得了顯著的進(jìn)展。尤其對(duì)于難降解低濃度有機(jī)廢水的深度處理，目前國(guó)內(nèi)外主要采用高級(jí)氧化法進(jìn)行深度處理或生物預(yù)處理。1.3.1 fenton試劑氧化法1964年，加拿大學(xué)者h(yuǎn).reisehnuoser首次使用fenton試劑處理苯酚以及烷基苯廢水8,9，開創(chuàng)了fenton試劑在廢水處理領(lǐng)域的先例。fenton試劑是將亞鐵鹽與過氧化氫按一定比例混合而成的強(qiáng)氧化劑，其氧化原理是

18、：通過fe2+等催化劑或光輻射或電化學(xué)的作用，使h2o2生成具有高反應(yīng)活性的羥基自由基（oh），自由基可與難降解有機(jī)物反應(yīng)，達(dá)到處理廢水的目的。fenton試劑反應(yīng)之所以具有較強(qiáng)的氧化能力，主要是因?yàn)檫^氧化氫在鐵離子催化下生成氧化能力很強(qiáng)的羥基自由基，其氧化電位僅次于氟，高達(dá)2.80v。另外，羥基自由基具有很高的電負(fù)性或親電性，其電子親和能力達(dá)569.3kj，具有很強(qiáng)的加成反應(yīng)特性。因而，fenton試劑可無選擇地氧化水中的大多數(shù)有機(jī)物，特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以湊效的有機(jī)廢水的氧化處理，在國(guó)內(nèi)外廢水處理中受到普遍重視10。 陳芳艷11等利用fenton試劑處理印染廢水，考察了反應(yīng)

19、時(shí)間、h2o2用量、fe2+用量以及ph對(duì)印染廢水的色度及codcr去除率的影響。結(jié)果表明，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，色度及codcr去除率增大，最佳反應(yīng)時(shí)間為30min；色度及codcr的去除率隨著h2o2(30%)的用量增加而增大，最佳用量為4ml/l；fe2+最佳用量為300mg/l；最佳ph值為4.0。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，codcr濃度為650mg/l的廢水經(jīng)氧化處理后可達(dá)標(biāo)排放，codcr值為1200mg/l的廢水，需經(jīng)絮凝預(yù)處理后再用fenton試劑氧化，方可達(dá)標(biāo)排放。 陸茵，汪誠(chéng)文12采用fenton氧化深度處理檸檬酸廢水，通過正交試驗(yàn)和單因素輪換試驗(yàn)，分析ph、h2o2、反應(yīng)時(shí)間、h2

20、o2/feso4四個(gè)主要因素對(duì)codcr去除效果的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：影響效果從大到小依次為ph h2o2/feso4 反應(yīng)時(shí)間 h2o2投加量。 劉劍玉，汪曉軍13采用fenton試劑對(duì)精細(xì)化工廢水進(jìn)行深度處理研究，通過實(shí)驗(yàn)得出，在h2o2投加量為18mmol/l，feso47h2o投加量為12mmol/l，反應(yīng)時(shí)間1.5h，廢水ph=4的條件下，二級(jí)生化出水的cod去除率達(dá)到82.61%，降到100mg/l以內(nèi)，達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。劉千鈞等14通過實(shí)驗(yàn)探討了采用fenton法深度處理制漿造紙綜合廢水時(shí)h2o2 /fe2+、h2o2投加量、體系ph值等條件對(duì)cod和色度去除效果的影響，結(jié)果

21、表明，體系最佳ph值為23，h2o2 /fe2+摩爾比為5:1，h2o2投加量1ml/l，在此條件下，cod可降至50mg/l以下，色度去除率大于80%。劉志國(guó)15利用fenton試劑降解dmf廢水，考察了h2o2用量、fe2+用量、反應(yīng)物初始濃度對(duì)dmf廢水cod的影響。結(jié)果表明，增加h2o2用量和降低dmf初始濃度，均能提高cod去除率，且fe2+的最佳用量n(fe2+):n(h2o2)=40:1。 綜上所述，fenton試劑作為一種強(qiáng)氧化劑用于去除廢水中的有機(jī)污染物具有氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和、設(shè)備簡(jiǎn)單，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，是一種很有應(yīng)用潛力的廢水處理技術(shù)。目前存在的主要問題是處理成本較高

22、，過程不易控制，如fe2+濃度大（mfe:mcod0.28:1.00），fe2+與h2o2反應(yīng)降低了h2o2的利用率（1gcod需投加0.18gh2o2），該系統(tǒng)要求在較低ph值范圍（一般為ph35）內(nèi)進(jìn)行、處理后的水會(huì)帶有顏色（fe2+轉(zhuǎn)化為fe3+）等16，但對(duì)于毒性大、一般氧化劑難氧化或生物難降解的有機(jī)廢水處理仍是一種較好的方法。目前一些研究已表明，采用fenton試劑作為一種預(yù)處理的方法，并與其它處理方法相結(jié)合，可以有效降低處理成本，并進(jìn)一步拓寬fenton試劑在廢水處理中的應(yīng)用范圍。1.3.2 類fenton試劑法 由于fenton氧化法中fe2+和h2o2的利用率不高，有機(jī)物的降解

23、不完全。改進(jìn)的fenton氧化法應(yīng)運(yùn)而生，如uv/h2o2、fe3+/h2o2、uv/fe(c2o4)33-/h2o2、uv/fenton法和電/fenton法等，其分解機(jī)理與fenton試劑及其相似，均產(chǎn)生oh，因此，將各種改進(jìn)了的fenton試劑法稱為類fenton試劑法。目前，類fentno試劑法已成為現(xiàn)在環(huán)境科學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)，由此也產(chǎn)生出了許多新的理論和技術(shù)。1.3.2.1 uv/h2o2體系 h2o2作為一種較強(qiáng)的氧化劑，可以將水中的有機(jī)污染物及有毒污染物氧化成無毒的或易生物降解的化合物，但從處理效率和成本看，并不適合直接處理含高濃度難降解有機(jī)污染物的工業(yè)廢水，將uv引入后可直接

24、提高處理效率。h2o2/uv體系分解機(jī)理為： h2o2+hv2oh （1-1） oh+h2o2o2h+h2o （1-2） o2h+h2o2oh2+h2o+o2 （1-3） 該體系相對(duì)于fenton試劑其特點(diǎn)為：沒有對(duì)h2o2的消耗，氧化劑的利用率高；該系統(tǒng)的氧化效果基本不受ph值得影響，適用范圍較廣。但該體系也存在一定缺點(diǎn)，反應(yīng)速率較慢。影響uv/h2o2氧化反應(yīng)的因素眾多，主要有：h2o2濃度、有機(jī)物的初始濃度、紫外光強(qiáng)度和頻率、溶液的ph值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等。uv/h2o2的作用過程可以認(rèn)為是：一方面uv的活化作用可以使有機(jī)物直接降解；另一方面uv的作用會(huì)促使h2o2氧化有機(jī)物或由其產(chǎn)

25、生的輕基自由基的氧化能力都得到較大的提高。因此，uv/h2o2體系能有效氧化難處理的有機(jī)污染物，如處理重度污染工業(yè)廢水，制革廢水，漂白紙漿廢水，石油煉制廢水，紡織工業(yè)廢水，染料廢水的降解和脫色等。 s.esplugas等17用uv/h2o2法降解水中的苯酚，在ph=2.33.5時(shí)，酚的降解率達(dá)87.090.6%；j.deuat等18用此法處理阿特拉津和丙酮，120min可使cod降解達(dá)51%；i.a.alaton等用uv/h2o2法與炭聯(lián)用，處理染料廢水；s.f.kang等19用uv/h2o2等方法處理印染廠廢水；p.stepnowski等20用uv/h2o2法處理石油精煉廠廢水；m.y.gh

26、aly等21用uv/h2o2法研究了對(duì)氯苯酚的降解。此外，uv/h2o2在受污染地下水的凈化中也得到應(yīng)用，尤其是在北美。利用uv/h2o2處理受四氯乙烯污染的地下水實(shí)驗(yàn)表明：地下水中四氯乙烯的濃度為76227g/l時(shí)，用uv/h2o2處理可達(dá)到97.399%的去除率，而uv/h2o2氧化法的費(fèi)用與活性炭相當(dāng)。1.3.2.2 fe3+/h2o2體系 研究發(fā)現(xiàn)，在fenton反應(yīng)中，如果以三價(jià)鐵離子取代二價(jià)鐵離子，雙氧水的分解反應(yīng)依然可以進(jìn)行，但分解速度以及對(duì)有機(jī)污染物的氧化分解速率十分緩慢。在早期研究中，以色列化學(xué)家kremer22運(yùn)用滴定和光譜的方法研究了過氧化氫被高氯酸鐵分解的過程，結(jié)果發(fā)現(xiàn)

27、在過氧化氫的分解過程中有三價(jià)鐵與過氧化氫生成的過氧化物生成，其反應(yīng)步驟可表表示為： fe3+ho2fe3+ho2-() （1-4） fe3+ho2-(i)fe(ho2)2+() （1-5） fe(ho2)2+()+h2o2produets(fe2+，oh-，h2o，o2) （1-6） ()為離子對(duì)配合物，()為絡(luò)離子，當(dāng)比h2o2/fe3+=30010，分解動(dòng)力學(xué)以復(fù)合物()的機(jī)理表示，在較低的比例之下(40.2)，復(fù)合物()在動(dòng)力學(xué)也是很重要的。目前，研究結(jié)果表明，在該體系中可能有以下反應(yīng)發(fā)生： fe3+h2ofeoh2+h+ （1-7） fe3+2h2ofe(oh)2+2h+ （1-8）

28、2fe3+2h2ofe2(oh)24+2h+ （1-9） fe3+h2o2fe(ho2)2+h+ （1-10） feoh2+h2o2fe(oh)(ho2)+h+ （1-11） fe(ho2)2+fe2+ho2 （1-12） fe(oh)(ho2)+fe2+ho2+oh- （1-13） 根據(jù)以上反應(yīng)歷程，在三價(jià)鐵離子作用下雙氧水的分解機(jī)理起源于fe3+與ho2的復(fù)合物fe(ho2)2+和fe(oh)(ho2)+的分解，這些配合物的生成速度非?？?，在三價(jià)鐵離子與雙氧水混合后數(shù)秒之內(nèi)即達(dá)到平衡。這些配合物進(jìn)一步分解為亞鐵離子和ho2，生成的ho2具有一定的氧化性，因而fe3+/h2o2體系也可降解有

29、機(jī)物，但ho2電極電位較小于oh，故fe3+/h2o2體系對(duì)有機(jī)物的降解速率及效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的fenton試劑，所以fe3+/h2o2體系在實(shí)際運(yùn)用中較少用到，但在紫外光的照射下，該體系可以極大的加速有機(jī)物的降解速率，而且h2o2的利用率較高。1.3.2.3 uv-fenton試劑法 uv/fenton法是fenton技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其基本原理類似于fenton反應(yīng)，即在處理有機(jī)污染物的過程中起主要作用的仍然是oh。與fenton反應(yīng)不同的是，它在處理污染物的應(yīng)用中表現(xiàn)出了更明顯的優(yōu)點(diǎn)：體系能保持h2o2較高的利用率，降低fe2+的用量；使fe2+/fe3+保持良性循環(huán)；污染物降解更為徹底

30、；fe3+與有機(jī)物降解過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物絡(luò)合物是光活性物質(zhì)，在紫外光作用下可繼續(xù)降解。此外，在升高體系ph的條件值下fenton試劑中fe3+以fe(oh)3膠體的形式存在，具有絮凝-吸附的性能。 fe2+l/2o2+h2o+oh-fe(oh)3 （1-14） fe3+3oh-fe(oh)3 （1-15） uv-fenton催化氧化處理技術(shù)在處理高濃度、難降解、有毒有害廢水反面表現(xiàn)出比其他方法更多的優(yōu)勢(shì)，成為目前世界上水處理領(lǐng)域aop技術(shù)中的研究熱點(diǎn)。 moraes等23用photo-fenton氧化法處理含油污水，在h2o2(100200mmol/l)，fe2+(0.51mmol/l)，氯

31、化鈉(2002000mmol/l)的實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)定污染物的吸收光譜和總有機(jī)碳(toc)。實(shí)驗(yàn)表明：photo-fenton氧化法處理含碳?xì)浠衔飶U水的可行性（即使在高濃度的情況下）。 郁志勇等24用uv/fenton法對(duì)氯酚混合液進(jìn)行處理，在lh內(nèi)cod去除率達(dá)到83.2%。pigllatello等25研究表明fenton法可完全降解酸性溶液中的除草劑2，4-二氯苯氧乙酸和2，4，5-涕，當(dāng)用帶有少量紫外線的可見光照射時(shí)，降解作用明顯增強(qiáng)，時(shí)間縮短，h2o2用量也大為減少。 影響uv/fenton反應(yīng)的主要因素包括有機(jī)物的濃度、fe2+的濃度、h2o2的濃度、溶液的ph值、溫度、反應(yīng)時(shí)間和燈源

32、等。 張丙華，耿春香26采用uv/fenton氧化處理難降解腈綸廢水，研究了fe2+和h2o2的投加量、ph值、光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、有機(jī)物的濃度等條件對(duì)降解腈綸廢水效果的影響。通過實(shí)驗(yàn)得出了uv/fenton試劑氧化處理腈綸廢水的最佳反應(yīng)條件為：原水樣ph=3，fe2+濃度為10mmoll-1，h2o2濃度為20 mmoll-1，紫外光照強(qiáng)度為1000w(=365nm)，光照時(shí)間為50min，codcr降解率最高達(dá) 62.77%。bod5提高至360左右，b/c值升高至0.57左右。張慧俐等27采用紫外光輔以fenton試劑對(duì)合成洗滌廢水進(jìn)行深度處理，發(fā)現(xiàn)當(dāng)洗滌廢水codcr值不超過800mg

33、/l時(shí)，fenton試劑在溶液中的最佳量是：fe2+濃度為44.5mg/l，h2o2濃度為1656mg/l，最佳ph值為3，紫外光波長(zhǎng)范圍為240300nm，光照時(shí)間在60120min內(nèi)，可提高廢水的可生化性，有利于后繼生化處理，當(dāng)光照時(shí)間不少于180min，處理后的廢水可直接排放。 該方法存在的主要問題是太陽(yáng)能利用率不高，能耗較大，處理設(shè)備費(fèi)用較高。另外，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，被fe3+絡(luò)合物所吸收的光量子數(shù)很少，且需較長(zhǎng)的輻照時(shí)間，h2o2的投加量也隨之增加，oh易被高濃度的h2o2所清除。因而，uv/fenton法一般只適宜于處理中低濃度的有機(jī)廢水28。1.3.2.4 uv/fe(c2o4)

34、33-/h2o2法 水中含fe3+的草酸鹽和檸檬酸鹽絡(luò)合物具有很高的光化學(xué)活性。把草酸鹽和檸檬酸鹽引入uv-fenton體系可有效提高對(duì)紫外線和可見光的利用效果。一般說來，ph值在34.9時(shí)，草酸鐵絡(luò)合物效果好；ph值在4.08.0時(shí)，fe3+檸檬酸鹽絡(luò)合物的效果好。但相比之下，uv-vis/草酸鐵絡(luò)合物/h2o2法更具有發(fā)展前途，因?yàn)椴菟徼F絡(luò)合物具有三價(jià)鐵的其它絡(luò)合物所不具備的光譜特性，有極強(qiáng)的吸收紫外線的能力，不僅對(duì)波長(zhǎng)大于200nm的紫外光有較大的吸收系數(shù)，甚至在可見光照射的情況下就可產(chǎn)生fe2+、c2o4-和co2，在250450nm范圍內(nèi)實(shí)測(cè)fe2+的量子產(chǎn)率為1.02.0，c2o4

35、-和co2在溶解氧作用下進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成h2o2，這就為fenton試劑法提供了來源?？梢哉fuv-vis/草酸鐵絡(luò)合物/h2o2法是對(duì)uv/fenton法的發(fā)展。該方法的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：具有利用太陽(yáng)能的應(yīng)用能力、可處理高濃度有機(jī)廢水以及可節(jié)約h2o2的用量29。 目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用uv-vis/h2o2/草酸鐵絡(luò)合物法已成功降解了氯仿、偶氮染料、甲苯、三氯乙烯、苯胺等，并且同其他方法進(jìn)行了比較，uv-vis/h2o2/草酸鐵絡(luò)合物法處理效率較其他方法要高。 張乃東等30用uv/fe(c2o4)33-/h2o2法處理苯胺類化合物，在20min內(nèi)即可使苯胺類化合物去除率達(dá)95%以上。黃永蘭29

36、把草酸鹽引入uv/fenton體系對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理發(fā)現(xiàn)，該體系可有效地提高紫外線和可見光的利用效果，節(jié)約了h2o2用量，加快了反應(yīng)速度，當(dāng)fe2(c2o4)3的濃度為0.60mmol/l時(shí)，codcr的去除率達(dá)69.5%。另外，投加fe2(c2o4)3從某種意義上說就是投加了一定量的絮凝劑，使反應(yīng)的沉淀效果更好。 李鋒、吳紅軍等31以丙烯腈(an)廢水為研究對(duì)象，在正交實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上深入研究了fenton反應(yīng)體系中ph值、fe2+濃度、h2o2濃度、溫度、uv和c2o42-對(duì)降解效果的影響，分析了不同因素作用機(jī)理，確定了最佳操作條件：ph=3、fe2+=400mg/l、h2o2=400mg/

37、l、反應(yīng)溫度40，在此條件下丙烯腈降解率達(dá)80%以上。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)在紫外光、c2o42-對(duì)fenton試劑的協(xié)同作用下，降解率可提高10%左右。1.3.2.5 電-fenton法 電fenton法的實(shí)質(zhì)是把電化學(xué)法產(chǎn)生的fe2+與h2o2作為fenton試劑的持續(xù)來源，它與光fenton法相比有以下優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)產(chǎn)生h2o2的機(jī)制較完善。導(dǎo)致有機(jī)物降解的因素，除羥基自由基的氧化作用外，還有陽(yáng)極氧化吸附等。由于h2o2成本遠(yuǎn)高于fe2+，所以研究把自動(dòng)產(chǎn)生h2o2的機(jī)制引入體系更具有實(shí)際的應(yīng)用意義和價(jià)值。 目前，電-fenton法主要分為以下三種：（1）ef-fenton法 該法又稱陰極電解fento

38、n法，是目前研究較多的一種電-fenton法，其基本原理是將o2噴射到電解池陰極上產(chǎn)生h2o2，并與fe2+發(fā)生fenton反應(yīng)。電解fenton體系中的o2可通過曝氣的方式加入，也可通過h2o在陽(yáng)極氧化產(chǎn)生32。 陰極電fenton法的主要優(yōu)點(diǎn)是：不用加h2o2，有機(jī)物降解得很徹底，不易產(chǎn)生中間毒害物。但該法所用陰極材料(主要為石墨、活性炭纖維和玻璃炭棒)在酸性條件下產(chǎn)生的電流效率低、h2o2產(chǎn)量低，不適合處理高濃度有機(jī)廢水。另外，此反應(yīng)受到ph值的嚴(yán)重影響，ph值控制不當(dāng)會(huì)引發(fā)多種副反應(yīng)。這是因?yàn)椋簤A性條件下o2還原成h2o2的產(chǎn)率較高，但堿性條件不利于fenton反應(yīng)的發(fā)生；而酸性條件下

39、o2可反應(yīng)生成h2o2，也可以生成h2o，另外陰極還可能會(huì)發(fā)生析h2反應(yīng)，h2可與o2結(jié)合成h2o，降低了h2o2的產(chǎn)量。 （2）ef-feox法 ef-feox法，又稱犧牲陽(yáng)極法，通過陽(yáng)極氧化產(chǎn)生的fe2+與加入的h2o2進(jìn)行fenton反應(yīng)。由陽(yáng)極溶解出的fe2+和fe3+可水解成fe(oh)2和fe(oh)3，對(duì)水中的有機(jī)物具有很強(qiáng)的混凝作用，其去除效果好于ef- fenton法，但產(chǎn)泥量相當(dāng)大,陰極未充分發(fā)揮作用，需外加h2o2，能耗較大，成本高。 （3）fsr法、ef-fere法 fsr法即fenton污泥循環(huán)系統(tǒng)，又稱fe3+循環(huán)法。該系統(tǒng)包括一個(gè)fenton反應(yīng)器和一個(gè)將fe(o

40、h)3轉(zhuǎn)化成fe2+的電池，可以加速fe3+向fe2+的轉(zhuǎn)化，提高oh產(chǎn)率，但ph必須小于1。ef-fere法是fsr法的改進(jìn)，去掉了fenton反應(yīng)器，直接在電池裝置中發(fā)生fenton反應(yīng)，其ph操作范圍(小于2.5) 和電流效率均大于fsr 法。 oturan等33用電-fenton試劑法對(duì)對(duì)硝基苯酚的降解做了研究，陳震等34用多孔石墨作陰極，金屬鐵作陽(yáng)極，以na2so4為支持電解質(zhì)，對(duì)酸性鉻藍(lán)模擬水樣進(jìn)行降解，cod去除率大于80%，脫色率達(dá)100%。 h siao y等35用ef-fenton法對(duì)氯苯和酚進(jìn)行處理，其氧化去除率明顯高于普通fenton法。huang yaohui等36用

41、ef-feox法處理了石油化工（含六胺）廢水，codcr去除率大于80%，效果好于普通fenton 法。h siao y等37用流化床電解器（通過其pt陽(yáng)極上產(chǎn)生的fe3+、o2可在rvc陰極上被還原而生成h2o2、fe2+）處理含氯苯和酚的廢水，該系統(tǒng)無需在陰極上噴射o2，降低了處理成本。鄭曦等38以多孔石墨電極為陰極，電解時(shí)在陰極通以氧氣或空氣，電解生成的過氧化氫與陽(yáng)極溶解的fe2+進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成羥基自由基， 進(jìn)而對(duì)有機(jī)染料工業(yè)廢水（初始codcr為800mg/l）進(jìn)行降解脫色反應(yīng)。結(jié)果表明，codcr的去除率大于80%，脫色率達(dá)100%。1.3.2.6 fenton法的發(fā)展前景 近十幾

42、年來，fenton及類fenton試劑不但在造紙、印染、焦化、農(nóng)藥、含油等難降解實(shí)際廢水中有廣泛應(yīng)用研究，在低濃度廢水的深度處理中也有相應(yīng)的涉及，鄒長(zhǎng)偉39等利用fenton及uv/fenton深度處理垃圾滲濾液；劉汝鵬40等采用fe-h2o2（電fenton）深度處理造紙中段廢水；黃志宇41等對(duì)fenton試劑深度處理氣井鉆井廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。 從以上的發(fā)展歷程可以看出fenton法基本上是沿著光化學(xué)和電化學(xué)兩條路線向前發(fā)展的。光-fenton法的主要優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)物礦化程度好，但由于紫外線僅占太陽(yáng)光能量的4%左右，使得光-fenton法對(duì)可見光的利用能力并不很強(qiáng)，因此研究吸收波長(zhǎng)范圍寬的高效

43、光反應(yīng)體系及研制新型的聚光式反應(yīng)器是光-fenton法未來的研究難題和突破口。電-fenton法的主要優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生h2o2的機(jī)制完善，但由于目前所用的陰極材料多是石墨、玻璃碳棒和活性碳纖維，這些材料電流效率低，h2o2產(chǎn)量不高，因而限制了它的廣泛應(yīng)用。電-fenton法的發(fā)展方向應(yīng)該是：（1）合理設(shè)計(jì)電解池結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)三維電極的研究以利于提高電流效率，降低能耗；（2）加強(qiáng)對(duì)電-fenton體系中陰極材料的研制，新陰極材料應(yīng)具有的特點(diǎn)：一是與氧氣接觸面積要大；二是對(duì)氧氣生成h2o2的反應(yīng)起催化作用，進(jìn)一步的研究不僅可以在化學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生許多新概念、新方法、新理論，而且可望導(dǎo)致新的環(huán)境治理技術(shù)的產(chǎn)生

44、，該領(lǐng)域的進(jìn)一步研究對(duì)于治理我國(guó)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，特別是難降解有毒有機(jī)物的治理有著十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。1.4 研究目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容1.4.1 研究目標(biāo) 本課題以0.5%的二甲基乙酰胺廢水為研究對(duì)象，采用fenton試劑氧化法對(duì)其進(jìn)行降解，根據(jù)處理結(jié)果的程度確定是否需要作進(jìn)一步深度處理。其中，城市綠化用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為：ph為5.59.0、codcr60mg/l。1.4.2 研究?jī)?nèi)容采用fenton氧化法進(jìn)行二甲基乙酰胺廢水深度處理實(shí)驗(yàn)研究。（1）考察fenton氧化法處理過程各影響因素。（2）通過考察各影響因素確定其最佳反應(yīng)條件以及對(duì)cod的去除率。（3）對(duì)氧化法處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較

45、分析，確定氧化法處理是否可以達(dá)到廢水綠化回用標(biāo)準(zhǔn)。1.5 時(shí)間安排 （1）2012.02.13-2012.03.05：文獻(xiàn)查閱，文獻(xiàn)綜述和開題報(bào)告的編寫，并制定實(shí)驗(yàn)方案； （2）2012.03.06-2012.03.20：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需藥品及儀器； （3）2012.03.21-2012.05.14：采用fenton氧化法對(duì)二甲基乙酰胺廢水進(jìn)行降解研究，確定最佳反應(yīng)條件。 （4）2012.05.15-2012.05.28：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析； （5）2012.05.29-2012.06.17：整理資料，撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯。第2章 實(shí)驗(yàn)部分2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥

46、品實(shí)驗(yàn)中所用藥品見表2-1。表2-1 實(shí)驗(yàn)中所用的化學(xué)藥品序號(hào)藥品名稱藥品規(guī)格生產(chǎn)廠家1二甲基乙酰胺化學(xué)純國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司2濃硫酸分析純南京化學(xué)試劑有限公司3硫酸亞鐵分析純上海化學(xué)試劑有限公司430%過氧化氫分析純上?；瘜W(xué)試劑有限公司5naoh分析純西隴化工股份有限公司2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)中所用主要儀器見表2-2。表2-2 實(shí)驗(yàn)中所用的儀器序號(hào)儀器名稱儀器型號(hào)生產(chǎn)廠家1恒溫磁力攪拌器85-2a江蘇金壇市科析儀器有限公司 2水浴恒溫振蕩器shy-2a金壇市醫(yī)療儀器廠3ph計(jì)phs-3c上海精密科學(xué)儀器有限公司4電子萬用爐dk-98-天津市泰斯特儀器有限公司5電子天平ldzx-40a梅

47、特勒-托利多儀器(上海)有限公司6微波密封消解cod速測(cè)儀wmx汕頭市環(huán)海工程總公司制造2.2 實(shí)驗(yàn)原理 在酸性條件下，以硫酸亞鐵為催化劑可以使30%的過氧化氫溶液產(chǎn)生氧化電位很高的羥基自由基（oh），自由基可以與廢水中dmac反應(yīng)使其降解，達(dá)到處理廢水的目的。2.3 實(shí)驗(yàn)方法 2.3.1 模擬廢水配制 準(zhǔn)確稱取5.00gdmac溶液于1000ml蒸餾水中，充分?jǐn)嚢枋蛊浠旌暇鶆颉?.3.2 配制feso4標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稱取34.7575g硫酸亞鐵晶體，用蒸餾水對(duì)其溶解，同時(shí)加入10ml濃硫酸，攪拌均勻，待溶液冷卻后，將溶液移到250ml容量瓶中定容。配制出0.5mol/l的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，待用

48、。2.3.3 剩余過氧化氫消除方法的確定通過閱讀大量文獻(xiàn)，認(rèn)為水浴加熱和調(diào)節(jié)ph值為堿性能使雙氧水有效分解。因此，采用兩種方法進(jìn)行混合水樣的檢驗(yàn)，取兩份理論codc值為3400mg/l的二甲基乙酰胺（dmac）標(biāo)準(zhǔn)水樣，分別加入同樣濃度的h2o2和fe2+，分別在加熱和ph=11的條件下處理后進(jìn)行codcr測(cè)定，結(jié)果見下表2-3。表2-3 雙氧水消除方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)水樣codcr測(cè)定的影響處理方法dmac水樣codcr(mg/l)dmac+fenton處理前codcr(mg/l)處理前所測(cè)結(jié)果相對(duì)誤差（%）dmac+fenton處理后codcr(mg/l)處理后所測(cè)結(jié)果相對(duì)誤差（%）加熱20min3

49、341410722.9033031.18ph=113402417222.62392115.24由表2-3可見，雙氧水干擾消除前，測(cè)量結(jié)果與實(shí)際水樣相對(duì)誤差均大于20%，雙氧水干擾消除后，調(diào)節(jié)廢水ph=11處理后的測(cè)量結(jié)果與實(shí)際水樣相對(duì)誤差較大，因此，采用調(diào)節(jié)ph=11的方法不可行。實(shí)驗(yàn)加熱處理后的測(cè)量結(jié)果與實(shí)際水樣相對(duì)誤差小于2%，說明采用加熱這種消除方法在水樣的測(cè)定中十分有效，而且均不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，所以加熱處理方法是可行的。2.3.4 實(shí)驗(yàn)具體操作取200ml配制好的0.5%的dmac廢水于500 ml燒杯中，用h2so4調(diào)節(jié)廢水ph至酸性，再向溶液中依次加入一定量的硫酸亞鐵和雙氧水，室

50、溫下置于六聯(lián)攪拌器上攪拌一定時(shí)間。停止攪拌后，投加naoh調(diào)節(jié)ph至11， 產(chǎn)生沉淀后，靜置。取上清液80ml，加熱曝氣約20 min，去除未反應(yīng)的h2o2，立即測(cè)試處理后廢水codcr等指標(biāo)。平行試驗(yàn)3次，取平均值作為報(bào)告結(jié)果，從而計(jì)算出codcr的去除率。2.3.5 廢水中cod值的測(cè)定廢水cod值測(cè)定的具體實(shí)驗(yàn)方法見附錄a。第3章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1 h2o2投加量對(duì)廢水處理效果的影響分別量取200ml0.5%的dmac廢水水樣（cod大約3500mg/l）置于500ml燒杯中，用h2so4調(diào)節(jié)廢水ph至3，固定feso47h2o的投加量為12.5mmol/l，h2o2投加量分別為0.

51、1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.6mol/l，用攪拌器進(jìn)行攪拌。反應(yīng)2h后，停止攪拌，投加naoh調(diào)節(jié)廢水ph至11，產(chǎn)生沉淀后靜置，取上清液80ml，加熱曝氣約20 min，去除未反應(yīng)的h2o2，立即測(cè)試處理后廢水codcr，計(jì)算不同h2o2投加量情況下的cod去除率，見下圖3-1。圖3-1 過氧化氫投加量對(duì)cod去除率的影響 由圖3-1可見，水樣cod去除率先隨著h2o2加入量的增加而增加，當(dāng)水樣中h2o2量為0.25mol/l時(shí)，cod去除率達(dá)最大值；隨著h2o2加入量增大，cod去除率則下降。這是因?yàn)榉翌D體系中存在以下反應(yīng)（3-1）（3-2）（3-3）： （3-1）

52、 （3-2） （3-3） 在h2o2濃度較低時(shí)，上述反應(yīng)可忽略，隨h2o2濃度的增加，生成oh增加，所產(chǎn)生的oh全部參與有機(jī)物反應(yīng)；當(dāng)h2o2濃度過高時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)生成oh自由基增多，則反應(yīng)（3-1）到（3-3）不可忽略，部分h2o2發(fā)生無效分解，釋放出o2，導(dǎo)致cod去除率下降。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇h2o2最佳投加量為0.25mol/l。3.2 fe2+投加量對(duì)廢水處理效果的影響feso47h2o 是催化h2o2分解生成羥基自由基（oh）最常用的催化劑。h2o2 的氧化電位僅為1.70v，而在fe2+催化作用下生成的羥基自由基oh的氧化電位卻高達(dá)2.80v。由此可見，fe2+催化劑的使用對(duì)fen

53、ton試劑的氧化效果十分重要。分別量取200ml0.5%的dmac廢水水樣（cod大約3500mg/l）置于500ml燒杯中，用h2so4調(diào)節(jié)廢水ph至3，固定h2o2的投加量為0.25mol/l，feso47h2o投加量分別為1.25、2.5、6.25、7.5、12.5、17.5、25mmol/l，用攪拌器進(jìn)行攪拌。反應(yīng)2h后，停止攪拌，投加naoh調(diào)節(jié)廢水ph至11，產(chǎn)生沉淀后靜置，取上清液80ml，加熱曝氣約20 min，去除未反應(yīng)的h2o2，立即測(cè)試處理后廢水codcr，計(jì)算不同fe2+投加量情況下的cod去除率，結(jié)果見下圖3-2。 圖3-2 硫酸亞鐵投加量對(duì)cod去除率的影響 由圖3-2可見，隨著fe2+投加量的逐漸增加，cod去除率也隨之增加，當(dāng)水樣中fe2+量為12.5mmol/l時(shí)，cod去除率達(dá)到最大值；當(dāng)fe2+的投加量繼續(xù)增加時(shí)，cod去除率下降。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是當(dāng)fe2+投加量不足時(shí)，作為催化劑不足以催化全部h2o2產(chǎn)生