电Fenton方法在甲基橙染料废水中的试验研究 |
文件大小：1.05MB格式：pdf发布时间：2013-12-16浏览次数：次
| 【中文关键词】 | 均相EF-Feox法 牺牲阳极法 均相EF-Fere法 电Fenton法 染料废水 |
| 【摘要】 | 考察了均相EF-Feox法（牺牲阳极法）、均相EF-Fere法和非均相电Fenton（Fe2(MoO4)3-kaolin-450）法3种电Fenton法对甲基橙偶氮染料废水的降解效果，对比了各反应体系的优缺点。 |
| 【部分正文预览】 | 染料广泛应用于日常生活中，尤其是印染、印刷、纺织和化妆品等其他行业。据统计，在使用的染料中50%以上属于偶氮染料[1]。然而，偶氮染料废水具有毒性、致癌性和导致基因突变等特点，如果不经过处理直接排放，会对人体和水生生物造成严重的危害[2]。甲基橙是一种常用的偶氮染料，在染料废水中具有一定的代表性，而传统的物理法、化学法和生物法，很难破坏这种既复杂又稳定的结构。近年来，国内外研究人员致力于电化学氧化技术处理染料废水的研究，取得了显著的效果。 电芬顿法是一种间接的电化学高级氧化法，它是指借助电化学法生成Fe2+ 和H2O2，作为芬顿试剂的持续来源，2 者反应生成具有强氧化性、无选择性的羟基自由基·OH，可将有机物分子结构破坏，使之生成小分子中间体，或者完全矿化生成CO2 和H2O[3-4]。电芬顿法与传统芬顿相比，处理成本低、不需要再加入其他药品试剂；易于实现自动控制、不需要特殊的设备[5-6]；除了·OH 的氧化外，还存在阳极氧化，可以提高反应效率，能有效去除有机物[7]。
常见电芬顿法有阴极电芬顿法（EF-Fenton 法）、牺牲阳极法（EF-Feox 法）、Fe3+ 循环法（FSR 法），以及在FSR 基础上改进的EF-Fere 法。其中，EFFeox法是由铁阳极电解提供Fe2+；FSR 法（Fe3+ 循环法）是在传统的Fenton 反应器内加上1 个电化学反应器，使Fe(OH)3 还原为Fe2+；EF-Fere 法是指Fenton反应直接在电化学反应器中进行，这样就避免了EFFeox法中生成大量的淤泥，以及FSR 法中的pH 操作范围窄（pH＜1）等缺点，但是EF-Fere 法的pH 操作范围依然比较窄（pH＜2.5），使得其在应用中有很大的局限性，但是与前3 个方法相比，电解效率明显提高。
基于以上对各种电-Fenton 法的分析，将反应体系设计为非均相电Fenton 反应体系。即在EF-Fere法的基础上进行改进，以加入的Fe2(MoO4)3-kaolin-450 作为催化剂，提供铁源，这样Fenton 反应就在高岭土上负载的Fe2(MoO4)3 原位进行，避免了铁离子的流失和淤泥的沉积。在进行非均相芬顿反应的同时，Fe2(MoO4)3-kaolin-450 又可作为三维粒子电极，有效增加单位槽体积面积，提高电流效率。同时非均相Fenton 反应可以增大pH 的使用范围，拓宽了电Fenton 反应的适用范围。
本研究采用均相EF-Feox 法、均相EF-Fere 法、非均相电-Fenton-Fe2(MoO4)3-kaolin-450 法3 种电Fenton 体系降解甲基橙染料废水，对这些方法的处理效果及其优缺点进行了比较，并且对非均相电-Fenton-Fe2(MoO4)3-kaolin-450 体系处理不同的染料废水进行研究，以期对进一步研究电催化氧化处理染料废水提供一定的参考。 |
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