Fenton法脱色降解活性黑KN-B模拟废水文献综述

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1、文献综述Fenton法脱色降解活性黑KN-B模拟废水一、前言1.1目的研究以Fenton试剂作为氧化剂，以活性黑5为处理目标物，采用最大可见吸收波长（600nm）下吸光度的变化表征染料的脱色效果，芳环结构特征吸收波长（255）下吸光度的变化特征染料芳环结构的氧化降解过程，探讨该种活性染料的脱色降解动力学过程及其影响因素，并对其脱色降解机理进行初步探讨。1.2意义活性碳吸附法不适用于不溶性染料。生物处理法会因染料对生物的毒性作用而不能有效的脱色。印染工业要用到许多不同的染料和颜料。全世界每年生产染料大约700000吨。这几年来，估计每年制造和生产染料的12％作为废水被排放掉，而被排放染

2、料的20％是通过废水处理设备进入环境，这些流出的废水导致严重的污染。从染坊流出的废水不仅从审美角度让人感到厌恶，而且BOD(生物需氧量)、COD(化学需氧量)、Toc(总有机碳)、悬浮物具有较高的浓度，使得环境恶化。染料又分为三种：按来源划分(天然和合成染料)、按应用性能划分、按化学结构划分。常用后两种分类方法。染料按应用性能分为以下几类：直接染料、酸性染料、分散染料、活性染料、还原染料、阳离子染料、冰染染料、缩聚染料等。按化学结构分类(主要是根据染料所含共轭体系的结构来分)可分为：偶氮、酞菁、蒽醌、菁类、靛族、芳甲烷、硝基和亚硝基等染料。偶氮染料本身无毒，但在厌氧条件下，偶氮染料在

3、微生物的作用下形成致癌芳香胺。文献指出偶氮染料经还原可裂解出一种或多种致癌芳香胺，因此规定在最终产品或产品染色部分上的偶氮染料的芳香胺浓度不能超过30p：pm。偶氮染料结构复杂，化学稳定性高，难以生物降解，是重要的环境污染物，是水处理领域的研究热点和难点。水体遭受酚污染后会严重影响水产品的质量和产量。水体中低浓度酚会影响鱼类的回游繁殖，使鱼类有酚昧；高浓度酚将引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。酚的毒性可大大抑制水生微生物(如细菌、海藻等)的自然生长，有时甚至使其停止生长[1]。浓度在大于500mg·L．1的含酚废水称为高浓度含酚废水。对商浓度含酚废水进行回收处理一直备受关注，比较常见的回收

4、处理方法有萃取法和吸附法。采用与水不相溶的有机溶剂萃取废水中的酚类物质[2]，具有比较高的回收率。但处理后的出水还留有相当数量的酚；而且有机溶剂在废水中的轻微溶解度不仅会导致有机溶剂的损失，还会增加废水中有机物的含量，造成对环境的二次污染。浓度在5～500mg．L．1的含酚废水称为中等浓度含酚废水。中等浓度含酚废水的处理方法有生物法、活性炭吸附法及化学氧化法等。在无高浓度有毒物质或存在预先脱除有毒物质工艺的情况下，对中等浓度含酚废水来说，生物处理法是应用最广的处理方法。生物处理工艺包括活性污泥法、氧化塘、氧化沟、生物滤池，但生物法所能处理的含酚废水一般要求酚含量在100mg．L-1以

5、下，对其它污染物也有一定要求。在工业废水中，往往存在着对微生物有抑制和毒害作用的有毒物质，使细胞的正常结构遭到破坏，菌体内的酶因变质而失去活性。活性炭吸附法对于中等浓度的含酚废水也有较好的处理效果，但也存在着与高浓度含酚废水活性炭吸附法相同的缺点。除活性炭之外，炉灰、煤粉、半焦碳、硅藻、磺化煤、煤渣、二氧化硅、木粉以及氢氧化铝等也可以作为回收含酚废水中酚的吸附剂[3]。化学氧化法对于处理中等浓度含酚废水具有较好的效果，采用的氧化剂主要有高锰酸钾、液氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和过氧化氢等。WongC．和Dequittner认为使用过氧化氢脱酚在很多方面优于其他化学氧化剂[4]。使用氯

6、的不足之处在于有形成氯酚化合物的风险，以及过剩的氯会同水中的其他组分缔合生成有机氯化合物[5]；而使用臭氧则需要较高的投资以及购置臭氧发生器[6]；使用高锰酸钾需要固体进料装置，而且单元氧化能力的消耗量较大。在亚铁离子催化剂存在下，过氧化氢可将酚充分氧化，过氧化氢过量时含酚废水处理的最终产物是二氧化碳、水和无机离子，反应最佳pH值为3．0～4．0，pH值稍高或稍低均会导致脱酚效率的急剧下降。染料废水净化处理，最突出的问题是脱色与难降解有机物的去除。目前处理技术遵循两条基本思路：(1)将发色物质与其他难降解的有机物富集后进行分离；(2)直接破坏发色物质与其他难降解的有机物，使其最终矿物

7、化。对于染料废水的处理方法，主要可分为两大类，即物化法和生化法。有机染料是一大类化学性质稳定、难以降解的化学品，一般的物化处理法，即常规物理、化学方法，常常达不到对含染料废水进行有效脱色的目的[7][8]。至今所报道的较为有效的物化处理法，主要有辐射法、吸附．萃取法、磁分离法、混凝沉降法和氧化法等。Solpan[7]等采用D射线辐射法对活性染料进行脱色和降解研究，结果表明，对活性蓝5和活性黑5的脱色和降解效果都很好，且随辐射剂量的增加而增加；当其浓度较低时