活性炭改良芬顿反应处理亚甲基蓝染料废水研究

发布时间：2020-03-27 21:40

【摘要】：染料废水作为最主要的工业废水之一,具有排放量大、色度高、有机物浓度高等特点,对环境及人类健康造成了严重的危害。传统的芬顿法处理染料废水效果虽好,但较窄的pH范围和后续的铁泥处理极大的提升了工艺的成本,而活性炭也能催化H_2O_2分解产生羟基自由基来降解染料废水,但该工艺速率较低,且活性炭用量较大,也限制了其应用。本文针对两工艺存在的问题,提出用活性炭改良Fenton反应处理亚甲基蓝染料废水,研究了“活性炭-H_2O_2”体系与Fenton反应的影响因素及其影响规律,并进行对比,随后建立了“活性炭-H_2O_2-Fe~(2+)”体系,研究各因素的相互影响关系并对其反应机理进行探讨,最后将该体系拓展至废活性炭再生的应用中。本文主要结论如下:1.“活性炭-H_2O_2”协同降解亚甲基蓝最佳条件为:反应时间30 min,pH值为1～11,活性炭投加量为12 g/L,H_2O_2投加量为0.15 mol/L。在最佳的条件下能有效去除亚甲基蓝,去除率可达到91%。2.“活性炭-H_2O_2-Fe~(2+)”体系实现了能在较广泛的pH范围(pH在1～11)反应的目标。研究了活性炭、H_2O_2和Fe~(2+)三者之间的关系,发现在一定条件下,在Fe~(2+)与活性炭的投加量比例大于0.04:5时,随着H_2O_2投加量的增加,亚甲基蓝的去除率降低;Fe~(2+)与活性炭的投加量比例小于0.04:5时,随着H_2O_2投加量的增加,亚甲基蓝的去除率提升;在Fe~(2+)与H_2O_2的投加量比例小于3:4时,随着活性炭的增加,亚甲基蓝的去除率增加;在Fe~(2+)与H_2O_2的投加量比例大于3:4时,随着活性炭的增加,亚甲基蓝的去除率降低。3.检测水中产生的羟基自由基和消耗的H_2O_2的浓度,发现活性炭与Fe~(2+)能够相互促进催化H_2O_2产生羟基自由基的反应效率。4.将“活性炭-H_2O_2-Fe~(2+)”体系应用于废活性炭再生中,可以有效的再生活性炭,通过实验研究确定再生活性炭最佳反应条件为:反应pH值为3～9、nFe~(2+)/n H_2O_2为1:400、H_2O_2的投加量为0.04 mol/L、反应时间为10 min,多次再次使活性炭的再生效率下降,但在再生4次后活性炭的再生效率还能达到50%以上。
【图文】：

标准曲线,亚甲基蓝,标准曲线,蒸馏水

理中有粉末和杂质，，会影响实验的结果，因此先对该活过程为：①先用蒸馏水将活性炭表面的灰分冲洗干净浸泡 24 h，然后用蒸馏水反复清洗至中性；③用浓度为然后用蒸馏水反复清洗至中性；④用蒸馏水奖活性炭调到 105 ℃，然后将活性炭放到烘箱中，连续烘干 2密闭的容器储存备用[54]。度检测度由紫外可见分光光度计测定，最大吸收波长为 660 。由于本实验使用的亚甲基蓝浓度较大，分光光度计无至标准曲线中亚甲基蓝浓度范围内（0 mg/L-50 mg/L）相同。亚甲基蓝标准曲线：y = 0.04962x + 0.00497（R

标准曲线,过氧化氢,标准曲线

重庆工商大学硕士学位论文Ti4++ H2O2+ 2H2O → H2TiO4+ 4H+(式 2.1)中，需要用已知浓度的酸性草酸钠标定出高锰酸钾溶液浓度溶液浓度标定出过氧化氢标准储备液浓度[55]，都做平行实验）取平均值。Ti4+溶液是由国标 GB/T 23499-2009 配制，用可0℃（保温 16 h），再过滤。以 0-24 mg/L 的 H2O2含量做其标准曲线，用分光光度计测定0 nm，过氧化氢标准曲线：y = 57.868x -0.2481 (R2=0.9996)，
【学位授予单位】：重庆工商大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X703

【参考文献】