Fenton试剂对直接染料废水的降解脱色作用研究开题报告

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1、开题报告Fenton试剂对直接染料废水的降解脱色作用研究一、选题的背景、意义随着近年来纺织工业的迅速发展，染料品种和数量日益增加，染料生产和印染废水已成为水环境的重点污染源之一。染料废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等，具有有机物浓度高、色度高、无机盐含量高、成分复杂、可生化性差、脱色困难等特点，属难处理的工业废水之一。它难以采用常规方法进行治理，且含有多种具有生物毒性或“三致”(致癌、致畸、致突变)性能的有机物，是当前国内外水污染控制领域急需解决的一大难题。印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆

2、料、油剂、染料、化学助剂等。分析其废水特点，主要为以下方面：水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使得PVA浆料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。印染废水的传统处理方法主要有化学法、物理化学法和生物化学法等，传统的混凝处理方法对于疏水性染料有效，但对亲水性染料的脱色效果差，COD去除率低，如对水溶性的酸性染料、直接染料和活性染料去除效果不理想[1]。近年来，高级氧化处理技术(AOP)被引入到印染废水的处理中，其中Fenton试剂氧化降解染料废水被认为是一种很有发展前景的处理技术。Fent

3、on试剂是由H2O2和Fe2+复合得到的一种强氧化剂，它的特点是：（1）Fenton试剂反应中能产生大量的羟基自由基，具有很强的氧化能力，和污染物反应时具有快速、无选择性的特点；（2）Fenton氧化是一种物理-化学处理过程，很容易加以控制，以满足处理需要，对操作设备要求不是太高；（3）它既可作为单独处理单元，又可与其他处理过程相匹配，如作为生化处理的前处理；（4）由于典型的Fenton氧化反应需要在酸性条件下才能顺利进行，这样会对环境带来一定的危害；（5）实际处理污染土壤时，由于Fenton反应是放热反应会产生大量的热，操作时要注意安全；（6）Fenton氧化对生物难降解的污染物具有极强

4、的氧化能力，而对于一些生物易降解的小分子反而不具备优势。Fenton试剂在处理难生物降解或一般化学氧化难以凑效的有机废水时，具有反应迅速、温度和压力等反应条件缓和且无二次污染等优点，因此在染料废水处理中的应用越来越受到国内外的广泛重视[2,3]。所以，研究Fenton试剂对染料废水的降解脱色作用有着十分重要的意义。二、相关研究的最新成果及动态1.国内研究成果杨威、孔德骞、车春波、刘丹[4]在《Fenton试剂对染料废水的降解脱色作用研究》中指出，当甲基橙模拟染料废水的浓度为200mg/L时，Fenton反应的最佳条件为H2O2（30%）投加量为0.6mg/L，水样pH值为4.0，水样温度为

5、20℃，反应时间为60min，FeSO4投量为200mg/L。林桐枫、胡筱敏、杨蕴哲[5]在《Fenton法脱色降解活性黑5模拟废水》中指出，当染料浓度为50mg/L时，Fenton反应的最佳条件为H2O2投加量为0.04mL，Fe2+浓度为0.1mol/L，水样pH值为3.0，水样温度为25℃，反应时间为30min。李勇、吕松、朱素芳[6]在《Fenton试剂对处理活性艳红印染废水的实验研究》中指出，当废水浓度为100mg/L时，Fenton反应的最佳条件为加药比（FeSO4:H2O2）为1:3.1，水样pH值为4.5，水样温度为50℃，反应时间为20min。叶招莲、陈育红[7]在《催化

6、氧化处理酸性染料废水》中指出，Fenton反应的最佳适用的初始pH值与待处理溶液的COD值有关，在3到5之间波动。对于COD为3220mg/L的酸性大红染料废水，在按H2O2:COD=1:1（质量比)投加(30%)H2O2，按H2O2:Fe=6:1（质量比）投加分析纯FeSO4·7H2O且避光反应1.5h，初始溶液pH=3时，COD的去除率达到47%。他们报导：在Fenton反应过程中，并不是Fe2+越多越好，因为Fe2+过多会与H2O2发生氧化还原反应，消耗部分过氧化氢，使效率急剧下降。H2O2与Fe2+的比值在3～6之间，COD降解率比较高。李绍锋、张秀忠、张德明等人[8]在《Fent

7、on试剂氧化降解活性染料的试验研究》中指出,染料浓度为400mg/L时,FeSO4浓度为100-180mg/L，H2O2浓度为240-250mg/L，pH值为3.0，室温条件下反应1h后，色度的去除率达95%以上，COD的去除率为65%～85%，TOC的去除率为70.2%。在他们的实验中,最佳初始pH值为3.0；针对不同的染料，H2O2和FeSO4均可以确定最佳投入浓度；反应时间在40min之后被处理溶液色度和COD基本