錢潔 (山西科林礦山檢測技術(shù)有限責(zé)任公司 山西省 陽泉市)

微波—芬頓試劑處理模擬染料廢水的實驗研究

錢潔 (山西科林礦山檢測技術(shù)有限責(zé)任公司 山西省 陽泉市)

采用微波和芬頓試劑處理亞甲基藍(lán)模擬廢水，考察了Fenton試劑用量和配比、微波作用時間等條件對降解效果的影響，并測定了各個條件下廢水溶液的COD值從而確定了染料廢水較好的處理條件。

微波；Fenton試劑；亞甲基藍(lán)

前言

隨著染料與印染工業(yè)的發(fā)展,其生產(chǎn)廢水已成為當(dāng)前最重要的水體污染源之一。據(jù)報道,全世界每年以廢物形式排入環(huán)境的染料約7萬噸[]。這類廢水具有顏色深,COD、B OD值較高,組成復(fù)雜多變,排放量大,難降解等特點,若不經(jīng)處理,直接排放將給生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重危害。因此 ,尋找更適合中國國情的廢水處理技術(shù)一直是我國各研究機(jī)構(gòu)重點攻關(guān)的研究課題。目前，微波和Fenton試劑聯(lián)合處理是一種新的處理方法，微波能使磁性物質(zhì)產(chǎn)生“熱點”,可以降低反應(yīng)物的活化能,使污染物降解,反應(yīng)迅速、高效,無二次污染。Fenton試劑具有操作過程簡單、反應(yīng)物易得、費(fèi)用便宜、無須復(fù)雜設(shè)備且對環(huán)境友好性等優(yōu)點，但處理成本高，所以本研究以亞甲基藍(lán)溶液作為模擬廢水,將較為成熟的芬頓氧化工藝與微波水處理技術(shù)聯(lián)合,從各個影響條件因素研究，通過實驗得出較優(yōu)的條件，并測COD值進(jìn)行驗證，大大提高了工藝廢水的處理效果，相信對以后的發(fā)展有重要的作用。

一、實驗部分

1.不同H2O2用量的Fenton試劑對亞甲基藍(lán)溶液降解率的影響

假設(shè)處理每升廢水芬頓試劑中Fe2+用量為0.453m mol，記錄如表2-1所示

表2-1 加入溶液的芬頓試劑配比及FeSO4和H2 O2的用量

取20ml濃度為50mg/l的亞甲基藍(lán)模擬廢水溶液，在PH=4.05，微波低火，微波時間t=9 min的條件下處理后測定的數(shù)據(jù)如表2-2所示:

表2-2 不同H2 O2用量的F enton試劑對亞甲基藍(lán)廢水降解率率影響的數(shù)據(jù)

在編號為4即nFe2+n H2O2=1∶10之后趨于平緩，表示再增加H2O2用量，溶液降解效果不明顯。所以處理亞甲基藍(lán)溶液廢水最佳nFe2+nH2O2=1∶10

2.不同微波作用時間對亞甲基藍(lán)溶液降解率的影響

取20 ml濃度為50mg/l的亞甲基藍(lán)模擬廢水溶液，在nFe2+nH2O2=1∶10，的條件下不同作用時間處理后測定的數(shù)據(jù)如表2-3所示：

表2-3 不同微波作用時間對亞甲基藍(lán)溶液降解率的影響的數(shù)據(jù)

由此可見，根據(jù)預(yù)期達(dá)到的去除效果及經(jīng)濟(jì)能力來看，處理亞甲基藍(lán)溶液廢水較好微波時間 t=9 min。

3.測定亞甲基藍(lán)溶液反應(yīng)前后的COD值

取10.00 ml重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，緩慢加入30 ml濃硫酸和3滴試亞鐵靈指示液用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點。標(biāo)定硫酸亞鐵銨溶液體積為26.90ml。分別取20.00 ml蒸餾水水樣，稀釋10倍后的亞甲基藍(lán)溶液，在條件1下（PH=4.05、微波低火、微波時間t=9 min、n Fe2+nH2O2=1∶10）反應(yīng)后的溶液，在條件2下（PH=3.01、微波低火、微波時間t=9 min、nFe2+nH2O2=1∶10 ）反應(yīng)后的溶液，這4種溶液用重鉻酸鉀法測定的數(shù)據(jù)如表2-4所示：

表2-4 測定亞甲基藍(lán)COD去除率的實驗數(shù)據(jù)

亞甲基藍(lán)條件1和2下處理后的COD去除率與降解率比較接近，說明在微波和F enton試劑作用條件下降解，最終變?yōu)闊o機(jī)物，而不是轉(zhuǎn)化為另一種有機(jī)物。說明降解效果較好。

二、實驗總結(jié)

1.本實驗用微波與芬頓試劑聯(lián)用處理亞甲基藍(lán)溶液較好的條件為：nFe2+nH2O2=1∶10、微波作用時間t=9 min下廢水降解率可達(dá)96.21%,COD脫色率可達(dá)93.33%。

2.實驗中Fenton試劑作為一種強(qiáng)氧化劑處理水中有機(jī)污染物反應(yīng)條件溫和,設(shè)備簡單,但處理成本高。微波有關(guān)材料的電介性質(zhì)的參數(shù)還不完善。所以今后需要使處理技術(shù)和設(shè)備的不斷改進(jìn),、開發(fā)高效節(jié)能等處理方法，達(dá)到脫色和提高廢水可生化性雙重功能,將具有十分重要的社會效益和環(huán)境效益。微波和芬頓試劑聯(lián)用可能將成為一種經(jīng)濟(jì)、高效、具有廣闊發(fā)展前景的污水處理技術(shù)

[1]李家珍.染料染色工業(yè)廢水處理.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.138—142.

Microwave and Fenton's reagent which used to deal with methylene blue simulated wastewater was investigated that the ratio of Fenton reagent、time of microwave effect on the decolorization.Determination the COD ofwastewater under the conditions of each solution in order to determine the good treatment ofdye wastewater conditions.

Microwave，F(xiàn)enton reagent，methylene blue

錢潔（1988-1-2），女，漢族，河北，本科，化工助理工程師，從事環(huán)境工程