【導(dǎo)讀】有機(jī)物被氧化為CO2、H2O等無機(jī)物。由于在處理廢水時(shí)，F(xiàn)enton試劑的氧化效。素對COD的去除率影響最大。然后再進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，以確定pH、Fe2+、溫度、反應(yīng)中，F(xiàn)e2+起到催化的作用，是H2O2產(chǎn)生自由基的必要條件。當(dāng)其濃度較低時(shí)，原且被氧化為Fe3+，造成廢水的色度增加。溫度過低時(shí)，反應(yīng)速率慢，影響自由基的產(chǎn)生；過高時(shí)會伴隨其。他副反應(yīng)的增多。依次是Fe2+濃度>反應(yīng)時(shí)間>反應(yīng)溫度>pH值>H2O2濃度。

　　

【正文】 自由基 OH178。數(shù)量減少；而如果 pH過低，就會使 Fe3+ 很難被重新還原為 Fe2+，見反應(yīng)式 (5)、 (7)，最終使反應(yīng)式 (1)中消耗的 Fe2+得不到及時(shí)的補(bǔ)充，同樣是抑制了 OH178。的生 成。因此， pH值既不宜過小，也不宜過大，在 3～ 5之間比較合適。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 18 圖 31 COD去除率隨 pH值變化曲線 Fe2+濃度的影響 圖 32為溶液 pH值 =3． 0， H2O2濃度 0． 10 mol／ L，在室溫下攪拌 60min時(shí)測得廢水 COD去除率隨 Fe2+濃度變化曲線。當(dāng) Fe2+濃度為 4． 0 mmol／ L時(shí)處理效果最好，低于此濃度時(shí)， COD去除率隨著 Fe2+濃度的增加而增加， 當(dāng)高于 4． 0 mmol／ L時(shí)卻隨著 Fe2+濃度的增加而降低。 圖 32 COD去除率隨 Fe2+濃度 變化曲線 H2O2濃度的影響 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 19 圖 33給出了廢水溶液 pH值和 Fe2+濃度分別為 3． 0和 4． 0mmol／ L，在室溫下攪拌 60min時(shí)，測得 COD去除率隨 Fe2+濃度變化曲線。其中 H2O2濃度 的最佳濃度是0． 10mol／ L。 圖 33 COD去除率隨 H2O2濃度 變化曲線 反應(yīng)時(shí)間的影響 圖 34中的曲線顯示出，加入 Fenton前 50min， COD去除率隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而逐漸增加，超過 60min后， COD去除率增大趨勢不大，基本趨于穩(wěn)定，根據(jù)動力學(xué)理論，這是由于反應(yīng)達(dá)到了平衡。因此最佳反應(yīng)時(shí)間是 60min。 圖 34 COD去除率隨 反應(yīng)時(shí)間 變化曲線 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 20 反應(yīng)溫度的影響 圖 35是 COD去除率隨反應(yīng)溫度的變化曲線，可以看出降解的最佳溫度是40℃。低于此溫度時(shí)，反應(yīng)式 (1)速率太慢，影響了羥基自由基的產(chǎn)生；高于此溫度時(shí)，雖然反應(yīng)式 (1)速率增加，但其他副反應(yīng)的速率同時(shí)也會增加，其綜合結(jié)果反而是降低了降解的效率。 圖 35 COD去除率隨 反應(yīng)溫度 變化曲線 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 21 第四章 結(jié)論 在正交實(shí)驗(yàn)中， 對褐藻酸廢水降解效率影響最大的因素是 Fe2+濃度，然 后依次是反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度、 pH值和 H2O2濃度。 通過單因素實(shí)驗(yàn)確定了處理褐藻膠廢水的最佳條件： pH=3． 0， Fe2+濃度4． 0mmol／ L， 反應(yīng)時(shí)間 60min，反應(yīng)溫度 40℃ ， H2O2濃度 0． 10 mol／ L，在此條件下 C0D去除率為 59． 5％。 經(jīng)處理后的廢水 COD降至 60mgO2／ L，而且色度較好，無臭味，符合排放標(biāo)準(zhǔn)。 Fenton 試劑處理褐藻膠生產(chǎn)廢水中應(yīng)注意的問題 根據(jù)自己想要實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不斷地改變實(shí)驗(yàn)條件，而同時(shí)也會遇到很多的問題。例如：（ 1）對于這種工業(yè)廢水，我們首先應(yīng)該對其進(jìn)行水質(zhì)分析，確定其污染物主要成分，以及了解其中 的可以提取的有用成分。（ 2）實(shí)驗(yàn)過程中涉及試劑儀器較多，且有些試劑使用量要求嚴(yán)格，因此操作中需要謹(jǐn)慎的態(tài)度和精確地計(jì)算等。（ 3）正交實(shí)驗(yàn)中，選定實(shí)驗(yàn)因素后，盡量減少試驗(yàn)次數(shù)，以免過于復(fù)雜。（ 4)單因素試驗(yàn)中，測定一種因素時(shí)，也要注意其他的反應(yīng)條件。（ 5）處理后的廢水能夠達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求。 Fenton 試劑處理褐藻膠生產(chǎn)廢水的應(yīng)用展望 前人的研究結(jié)果已證實(shí)了 Fenton 法是一種具有很大應(yīng)用潛力的廢水處理技術(shù)。該方法具有方便快捷，易于操作等優(yōu)點(diǎn)，在國外，尤其是歐洲， Fenton氧化法處理廢水早已經(jīng) 在一些對經(jīng)濟(jì)成本不敏感的工業(yè)過程中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著研究的深入， Fenton 法得以不斷的改進(jìn)和發(fā)展 ,出現(xiàn)了各種組合體系?？偟膩砜?,是由普通 Fenton 法朝光化學(xué)，電化學(xué)，和其它方法聯(lián)用三個(gè)個(gè)方向發(fā)展的。光 Fenton 法的主要優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)物礦化程度好 ,其發(fā)展方向應(yīng)是加強(qiáng)對聚光式反應(yīng)器的研制 ,以便提高光量子的利用效率，用太陽光替代紫外光，降低成本。電 Fenton 法的主要優(yōu)點(diǎn)是自動產(chǎn)生 H2O2 的機(jī)制較完善，但目前還處于試驗(yàn)開發(fā)階段，其發(fā)展方向應(yīng)該是：設(shè)計(jì)合理的電解池結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對三維電極的研究，提高電流效率、降低 能耗；加強(qiáng)對 EFFenton 法中陰極材料的研制。與其他高級氧化工藝一樣， Fenton 法的發(fā)展方向應(yīng)該是提高有機(jī)物的礦化程度齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 22 和降低運(yùn)行的成本。另外 ,研究其與其他處理過程的組合工藝也是近年來研究者關(guān)注的目前 Fenton 與其它方法聯(lián)用的實(shí)驗(yàn)僅局限于經(jīng) Fenton 試劑預(yù)處理后廢 水的可生化性提高，而實(shí)驗(yàn)廢水主要是自配的含已知的一類污染物，很少考慮不同物質(zhì)之間的相互影響，因此有必要把實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)向?qū)?shí)際廢水進(jìn)行系統(tǒng)的研究，并對系統(tǒng)進(jìn)行模擬，為實(shí)際的應(yīng)用提供可信數(shù)據(jù)。隨著研究的深入， Fenton 試劑氧化法會成為更有效的廢水 處理技術(shù)。 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 23 參考文獻(xiàn) [ 1] 沉耀良 , 王寶貞 . 廢水生物處理新技術(shù) —— 理論與應(yīng)用 [ M] . 北京 : 環(huán)境科學(xué)出版社 , 1999. [ 2] 許翔 , 許玉東 . 海帶工業(yè)生產(chǎn)廢水處理技術(shù)研究 [ J] . 環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備 , 2021, ( 2) : 77 79. [ 3] 汪大琿 , 雷樂成 . 水處理新技術(shù) [ M] . 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社 , 2021. [4] Water quality— Determination ofthe chemical oxygen demand index(STCOD)— Smallscale sealedtube method. BS ISO15705— 2021 . [5] Water quality— Determinationof the chemical oxygen demand index(STCOD)— Smallscale sealedtube method. DIN ISO 15705— 2021 . [6] Baker,J. R.,Milke,M. W.,Mihelcic,J. between chemical and theoretical oxygen demand for specific classes of anic chemicals. Water Research . 1999 [7] 國家環(huán)保局，水和廢水監(jiān)測分析方法 [M]，北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社， 1989． [8] LIu Yu， Yang ShuFang,Xu Hui． Process Biochemistry， 2021， (38)：997． Io0I． [9]Liu Yu， Xu Hui， Yang ShuFang． Journal ofBiotechnology， 2021， (102)：233239． [10]張國卿 ,王羅春等 .Fenton試劑在處理難降解有機(jī)廢水中的應(yīng)用 [J].工業(yè)安全與環(huán)保 ,2021, 30(3):17 [11]Kuo WG. Decolorizing due wastewater with Fenton ’s reagent [J],Wat ,26 (7)： 881－ 886 [12]熊燕萍，張國瑩，金至清等 .用 Fenton 試劑處理洋茉莉醛香料廢水的試驗(yàn)研究 [J].上海大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021,10（ 1） :7174 [13]雷樂成 .光助 Fenton 氧化處理 PVA 退漿廢水的研究 [J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào) ,2021,20(2):139144 [14] 李太友 ,劉瓊玉 .UV/H2O2/草酸鐵絡(luò)合物光降解水中氯仿的研究 [J].環(huán)境科學(xué) ,1999, 19(6):526528 [15]Zucheng W,Minghua Z,Dahui W. Synergetic effects of anodiccathodic electrocatalysis for phenol degradation in the presence of iron(Ⅱ )[J].Chemosphere,2021,48:10891096 [16].HsiaoY, of chlorobenzene and phenol in apacked bed flow reator with electrogenerate Fenton39。s reage,1993,23(9):943946 [17]陳衛(wèi)國 ,朱錫海 .電催化產(chǎn)生 H2O2 和? OH 及去除廢水中有機(jī)污染物的應(yīng)用[J],中國環(huán)境科學(xué) ,1998,18(2):148150 [18]陳震 ,鄭曦 ,陳日耀等 .電化學(xué)方法生成羥基自由基及其在酸性鉻藍(lán)降解脫色中的應(yīng)用 [J].環(huán)境化學(xué) ,2021,20(3):275279 齊魯工業(yè)大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì)（論文） 24 致謝 首先感謝趙祥忠老師的指導(dǎo)，使我能夠理清實(shí)驗(yàn)頭緒，在老師的指導(dǎo)下我能夠認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)的重要性并順利完成實(shí)驗(yàn)。趙老師學(xué)識淵博，科研勤謹(jǐn)，對每一個(gè)同學(xué)都嚴(yán)格要求，總是在百忙之中與每個(gè)同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，以身作則引導(dǎo)和督促學(xué)生勤勉鉆研，大大拓展了我們的實(shí)驗(yàn)思路，提高了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，使每個(gè)同學(xué)的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?得到很大的提高。感謝趙老師的教導(dǎo)，它們將使我終身受用。 同時(shí)，趙老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，兢兢業(yè)業(yè)，給了我很多啟發(fā)和教育，我想這些在我以后走上工作崗位之后都會成為用之不盡的財(cái)富，謝謝您趙老師。 我還要感謝的是在實(shí)驗(yàn)過程中給予我諸多幫助的學(xué)哥學(xué)姐們，謝謝你們給予我無私的幫助，你們的熱情，你們的幫助我會永遠(yuǎn)記得。謝謝你們！有了你們的幫助才使我的實(shí)驗(yàn)和論文得以順利完成，在這里我向你們致以最真切的感謝！老師、學(xué)長們，謝謝你們！ 最后，感謝辛勤培養(yǎng)我四年的母校及老師們！你們辛苦了，謝謝你們！