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文檔簡介

1、鍵入文檔標題一、芬頓反應的各類處理技術1、均相Fenton技術普通Fenton法存在兩個致命的缺點:一是不能充分礦化有機物;二是HQ利用率不高,致使成本很高。針對上述這些問題,人們把紫外線、電化學甚至超聲波引入到Fenton反應體系中。(1)UV/Fenton法UV/Fenton法實際是FS/H2Q與UV/HQ兩種系統的結合,該體系中紫外線和亞鐵離子對H2O2的催化分解存在協同效應,可以部分降解。在氧化劑投加量相同的條件下處理難降解有機物,該體系的處理效果明顯優于普通Fenton法。該法存在主要問題是太陽能利用率高,能耗大,設備費用高,一般只適用中低濃度的有機廢水。隨著對Fenton法的進一步

2、研究,人們把草酸鹽引入UV/Fenton體系中,并發現草酸鹽的加入可有效提高體系對紫外線和可見光的利用效果,原因在于Fe3+與C2Q2-可產生3種穩定的具有光化學活性草酸鐵絡合物。研究表明該系統在一定程度上提高了對太陽能的利用率、節約了H2Q的用量、加快了反應速度并可用于處理高濃度有機廢水。但仍然存在自動產生H2Q機制不完善、對可見光利用率低且穿透力不強等缺點。(2)電-Fenton法電-Fenton法的實質是把電化學產生Fe2+和H2Q作為Fenton試劑的持續來源,由于H2Q的成本遠高于Fe2+,所以自動產生HQ的機制目前,關于非均相Fenton反應的研究熱點大多集中在催化劑載體陰極電Fe

3、nton的基本原理是把氧氣噴到電解池的陰極上,使之還原成H2Q,再與加入的Fe2+發生Fenton反應。該體系中氧氣可通過曝氣的方式加入,也可以通過H2O在陽極的氧化產生,陰極通常采用石墨等惰性材料。該體系不添加H2Q,有機物降解徹底,不易產生中間有毒物質;但電流效率低、H2Q產量低,不適合處理高濃度有機廢水,還容易受到PH的嚴重影響,PH控制不當會引發多種副反應。犧牲陽極法通過鐵陽極氧化產生Fe2+與外加的H2Q構成Fenton試劑,改法可處理高濃度有機廢水,但產泥量大,陰極未充分發揮作用,需外加HO,能耗大,成本較高。此外還有超聲波Fenton,光/電Fenton等類Fenton技術,然而

4、這些體系仍然存在和普通Fenton法類似的問題,如反應體系要求PH較低(一般23左右),在水處理中需要人為調節廢水的PH同時均相體系中的鐵離子的存在是溶液帶有顏色。隨著反應結束PH升高,又會形成很難處理和再生的含鐵污泥,引起二次污染。2、非均相Fenton技術非均相Fenton反應是將鐵離子固定在一定載體上的一類反應體系,在對廢水進行處理時,首先將有機分子吸附到催化劑表面,在鐵離子和H2Q的作用下發生分解反應,降解后的產物脫附返回到溶液中。非均相Fenton反應及包流量均相Fenton法的優點,又放寬了對溶液PH的要求,擴大了可處理廢水的范圍,還避免了鐵離子可能造成的二次污染問題。的選擇上,主

5、要有有機材料、無機材料、鐵氧化物、復合金屬等。3、有機載體Fe/HzO體系Nafion膜是一種由全氟磺酸陰離子聚合物構成的陽離子交換膜,具有耐熱、耐腐蝕和強度大等優點,用Nafion膜固定效果好且催化氧化效率很高。研究人員圍繞Nafion進行一系列的研究,已將該體系的PH提高到,且催化劑能夠重復使用,催化活性也沒有降低。這一發現對處理廢水有著重要意義,但昂貴的膜材料限制了其在水處理領域的推廣。SAIER是一種強酸性離子交換樹脂,與Nafion性質類似但價格較便宜。研究表明該離子交換樹脂完全可以替代Nafion膜作為載體,但是樹脂能否經受住OH的氧化腐蝕,是懸著和使用樹脂是必須注意的問題。此外一些高分子有機化合物如:海藻酸鈉、膠原纖維得過也可以作為固定載體,相關研究報道均取得了類似較好的處理效果,但高分子載體在活性自由基下的化學穩定性還值得進一步探討。4、無機載體Fe/HzO體系氧化鋁、分子篩都

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