日光/Fenton法处理油田废水的机理

发布时间：2021-01-11 10:58

　　研究了日光/Fenton法对辽河油田采油废水处理效果,并分析了日光/Fenton法好于普通Fenton法的原因。辽河油田采油废水主要含有苯类和烷烃类化合物,日光/Fenton法对辽河油田采油废水处理效果与废水水层高度相关,水层高度升高,COD去除率降低,日光对本油田废水的穿透能力在1m左右。废水水层高度为40cm左右时,采油废水经日光/Fenton法处理后,COD由430降至63.2mg·L^-1。通过紫外可见光谱法、红外光谱法（FTIR）及X射线衍射法证明了利用日光/Fenton法处理辽河油田采油废水时体系中有聚铁生成,聚铁的形态与普通Fenton体系生成的聚铁基本相同。同时利用紫外光谱法研究了苯类及烷烃类的转化方式,结果表明:烷烃类在日光/Fenton和Fenton体系中的转化方式基本相同;而苯类在日光/Fenton体系中的羟自由基作用下转化成具有光敏性的物质。芳香族中间产物的光敏性是日光/Fenton法比普通Fenton法高效的原因。 

【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2017,37(09)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

图１水层深度对处理效果的影响Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｄｅｐｔｈｏｎｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｆｆｅｃｔ

Ｆｅｎｔｏｎ法产生更多的羟自由基，日光／Ｆｅｎｔｏｎ和普通Ｆｅｎｔｏｎ两体系的温度也基本相同，日光／Ｆｅｎｔｏｎ法对采油废水的处理效果好于Ｆｅｎｔｏｎ法的原因不外乎两条：一是废水中的有机物在两体系中的转化方式不同，二是在二价铁离子加入量相同的情况下，日光／Ｆｅｎｔｏｎ体系中产生了絮凝性能更佳的聚铁。２．２．１日光／Ｆｅｎｔｏｎ和Ｆｅｎｔｏｎ体系中聚铁生成的定性对比日光／Ｆｅｎｔｏｎ和普通Ｆｅｎｔｏｎ体系生成的聚铁的紫外可见光谱图基本相同（见图２），在２２０ｎｍ处是Ｆｅ３＋和Ｆｅ２（ＯＨ）２＋４蓝移后的吸收峰，３００ｎｍ左右对应的是ＦｅＯＨ２＋和Ｆｅ（ＯＨ）＋２的吸收峰，可以推测Ｆｅｎｔｏｎ体系中有Ｆｅ（Ⅲ）羟基络合物生成。图２可见光／Ｆｅｎｔｏｎ和Ｆｅｎｔｏｎ体系生成聚铁的紫外可见光谱图Ｆｉｇ．２ＴｈｅＵＶ－Ｖｉｓｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｔｈｅｐｏｌｙｆｅｒｒｉｃｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｓｕｎｌｉｇｈｔ／ＦｅｎｔｏｎａｎｄｃｏｍｍｏｎＦｅｎｔｏｎｓｙｓｔｅｍ日光／Ｆｅｎｔｏｎ和普通Ｆｅｎｔｏｎ体系生成的聚铁的红外光谱图很相似（见图３），３４５４ｃｍ－１对应与铁离子相连的—ＯＨ基团及其吸附水合配位水分子中的—ＯＨ的伸缩振动吸收峰［７］，１６２３ｃｍ－１处为Ｈ—Ｏ—Ｈ的弯曲振动峰，１１０１ｃｍ－１对应ＳＯ２－４吸收峰，对应着Ｓ?Ｏ或Ｏ?Ｓ?Ｏ的伸缩振动［７－８］，８０４ｃｍ－１对应Ｆｅ—ＯＨ—Ｆｅ和Ｆｅ—Ｏ—Ｆｅ的弯曲振

动峰［７－８］，６０９．４和９８８ｃｍ－１对应Ｆｅ—Ｏ—Ｈ的弯曲振动峰［８－９］，表明日光Ｆｅｎｔｏｎ体系中生成了羟基桥连的铁聚合物。图３可见光／Ｆｅｎｔｏｎ和Ｆｅｎｔｏｎ体系生成聚铁的红外光谱图Ｆｉｇ．３Ｔｈｅｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅｐｏｌｙｆｅｒｒｉｃｇｅｎｅｒａｔｅｄｉｎｓｕｎｌｉｇｈｔ／ＦｅｎｔｏｎａｎｄｃｏｍｍｏｎＦｅｎｔｏｎｓｙｓｔｅｍ日光／Ｆｅｎｔｏｎ和普通Ｆｅｎｔｏｎ体系生成的聚铁的ＸＲＤ谱图很相似（见图４），日光Ｆｅｎｔｏｎｔ体系中生成聚铁的Ｘ射线衍射谱图上有多处明显的晶体峰产生，２θ为３１．８５°，２６．１３°对应Ｆｅ３（ＳＯ４）（ＯＨ）·３Ｈ２Ｏ的衍射峰，２θ为３１．６１°，２７．３０°对应ＦｅＦｅ４（ＳＯ４）６（ＯＨ）２·２０Ｈ２Ｏ的衍射峰，２θ为２７．３６°，４５．４４°和５６．３８°处对应ＦｅＳＯ４（ＯＨ）的衍射峰，２θ为２７．１８°和３６．０１°对应Ｆｅ３（ＳＯ４）２（ＯＨ）２·３Ｈ２Ｏ的衍射峰，２θ为３１．５４°，２７．５５°，４５．３２°和４５．５０°对应Ｆｅ３ＳＯ４（ＯＨ）２·２Ｈ２Ｏ的衍射峰，２θ为２７．４２°，３１．７９°和７５．４４°对应ＦｅＳＯ４（ＯＨ）·６Ｈ２Ｏ的衍射峰。综上所述，日光／Ｆｅｎｔｏｎ和Ｆｅｎｔｏｎ两体系中生成聚铁的形态基本相同，絮凝效果也应基本相同。图４

【参考文献】：
期刊论文
[1]新生态铁的在线生成及在油田废水处理中的应用[J]. 梁倩,段云敏,吴彬彬,张乃东.  化工学报. 2016(04)
[2]Ce3+复合聚合硫酸铁絮凝剂的光谱分析及处理油田废水性能研究[J]. 刘梅,朱鹏飞.  环境化学. 2012(08)
[3]新生态铁的混凝作用探索[J]. 杨雪,张景成,关小红.  环境科学. 2012(04)



本文编号：2970645