UV/Fenton法處理EDTA-Cu-Ni絡合廢水
發(fā)布時間:2021-04-12 04:25
為了探索絡合態(tài)重金屬廢水的處理方法,采用UV/Fenton氧化技術(shù)處理EDTA-Cu-Ni模擬廢水,主要研究了Fe2+投加量、H2O2投加量、初始pH和UV光照時間等因素對COD、Cu2+和Ni2+去除效果的影響及機理。結(jié)果表明,隨著Fe2+和H2O2投加量以及初始pH的升高,COD、Ni2+的去除率先升后降,Cu2+的去除率則在升高后趨于穩(wěn)定;隨著UV光照時間的增加,COD、Cu2+、Ni2+去除效率均呈上升趨勢并逐漸達到平衡。結(jié)合成本和效率考慮,得出最佳處理條件為:Fe2+投加量為10 mmol·L-1,H2O2投藥量為600 mmol·L-1,反應初始pH為3.0,UV光照時間為120 min。在UV/Fenton體系中,UV光照能增...
【文章來源】:環(huán)境工程學報. 2016,10(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
Fe2+投加量對污染物去除效率的影響
?蒀u+,Cu+在強堿性條件下很難與EDTA絡合,所以在破絡后的沉淀處理中,生成Cu2O而沉淀析出。因此,盡管·OH的產(chǎn)生量降低,但Fe2+的過量存在仍使Cu2+的去除維持在一個穩(wěn)定的高位。綜上所述Fe2+投加量存在一個最佳值,考慮到藥劑成本及處理效率,實驗確定Fe2+最佳投加量為10mmol·L-1。2.2H2O2投加量對處理效果的影響初始條件pH=3.0,F(xiàn)e2+投加量為10mmol·L-1,UV光照時間為120min,不同H2O2投加量對COD、Cu2+和Ni2+的去除影響,結(jié)果如圖2所示。圖2H2O2投加量對污染物去除效率的影響Fig.2EffectofH2O2dosageonremovalefficiencyofpollutants由圖2可知,H2O2投加量對COD去除率的影響最大,其次是Cu2+和Ni2+。隨著H2O2投加量的增加,COD去除率呈快速上升趨勢,Cu2+和Ni2+去除率則呈緩慢上升趨勢,當H2O2投加量為600mmol·L-1時,COD和Ni2+去除率達到最大值,而Cu2+在H2O2投加量為800mmol·L-1才達到最大值并趨于平衡。隨著H2O2投加量的進一步增加,COD和Ni2+去除率有下降趨勢。這可能是因為過量的H2O2會消耗體系中的·OH而生成H2O和HOO·自由基[9-10],從而抑制Fenton氧化反應的進行,使COD和Ni2+的去除率下降。而·OH的氧化對于EDTA-Cu破絡中的貢獻只占一部分[8],因此,在達到最佳去除效果后,·OH的變化對Cu2+的去除影響較校考慮到藥劑成本及處理效率,實驗確定H2O2的最佳投藥量為600mmol·L-1。2.3初始pH的影響初始條件Fe2+投加量為10mmol·L-1,H2O2投加量為600mmol·L-1,UV光照時
體系中的·OH而生成H2O和HOO·自由基[9-10],從而抑制Fenton氧化反應的進行,使COD和Ni2+的去除率下降。而·OH的氧化對于EDTA-Cu破絡中的貢獻只占一部分[8],因此,在達到最佳去除效果后,·OH的變化對Cu2+的去除影響較?紤]到藥劑成本及處理效率,實驗確定H2O2的最佳投藥量為600mmol·L-1。2.3初始pH的影響初始條件Fe2+投加量為10mmol·L-1,H2O2投加量為600mmol·L-1,UV光照時間為120min,廢水初始pH值對COD、Cu2+和Ni2+的去除影響,結(jié)果如圖3所示。圖3初始pH對污染物去除效率的影響Fig.3EffectofpHonremovalefficiencyofpollutants從圖3可知,在pH值為3.0時,三者的去除效率均為最高,這與傳統(tǒng)的Fenton反應最佳的pH值一致。從圖3可知,在pH大于3后,COD、Ni2+的變化趨勢一致,都是隨著pH值的升高呈先升后降的趨勢,而Cu2+的去除率則是先緩慢上升后再趨于穩(wěn)定,這與潘漢平等[7]的結(jié)果基本一致。由于Ni2+的去除主要依靠Fe2+的Fenton氧化作用,當初始pH變化時對Fe2+的形態(tài)有較大影響,當pH<3時,F(xiàn)e2+會形成[Fe(II)(H2O)5]2+水合物,使Fe2+與H2O2反應速度緩慢,而當pH>3時,F(xiàn)e2+會產(chǎn)生沉淀,從使Fenton反應受抑制,并同時降低了COD的去除率[11-12]。因此,對于COD和Ni的去除,F(xiàn)enton反應的最佳pH值在3.0的左右。而在Fenton體系中Fe2+可以將Cu2+還原成Cu+,本身Cu+則能和H2O2發(fā)生類似于Fe2+的Fenton反應,生成·OH,進而提高了整個反應體系中·OH的產(chǎn)生效率,強化了EDTA-Cu的破絡效果[8],故在整個實驗3.0~5.5范圍內(nèi),Cu的去除率維持在95%
【參考文獻】:
期刊論文
[1]UV/Fenton氧化處理PVA溶液[J]. 譚萬春,譚金葉,周密,王云波,孫士權(quán),聶小保. 環(huán)境工程學報. 2015(04)
[2]UV/Fenton技術(shù)處理某工廠高濃度乳化油廢水[J]. 董曉清,李繼,邵培兵,呂小梅. 環(huán)境工程學報. 2014(07)
[3]微波-Fenton法處理EDTA-Cu-Ni廢水的工況與效能[J]. 潘漢平,林親鐵,邱川展,肖笑萍,潘夏玲,李天春. 環(huán)境工程學報. 2014(07)
[4]Cu2+強化Fenton反應氧化降解2,4,6-三氯酚[J]. 趙吉,楊晶晶,馬軍. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2013(12)
[5]UV-Fenton法深度處理皮革廢水[J]. 李章良,陳阿紅,黃美華,黃寶玲,陳藝林. 環(huán)境工程學報. 2013(01)
[6]鐵粉還原-Fenton氧化處理絡合銅廢水的研究[J]. 金潔蓉,陳寒松,楊岳平,葉國祥,沈雁群. 環(huán)境工程學報. 2010(06)
本文編號:3132614
【文章來源】:環(huán)境工程學報. 2016,10(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
Fe2+投加量對污染物去除效率的影響
?蒀u+,Cu+在強堿性條件下很難與EDTA絡合,所以在破絡后的沉淀處理中,生成Cu2O而沉淀析出。因此,盡管·OH的產(chǎn)生量降低,但Fe2+的過量存在仍使Cu2+的去除維持在一個穩(wěn)定的高位。綜上所述Fe2+投加量存在一個最佳值,考慮到藥劑成本及處理效率,實驗確定Fe2+最佳投加量為10mmol·L-1。2.2H2O2投加量對處理效果的影響初始條件pH=3.0,F(xiàn)e2+投加量為10mmol·L-1,UV光照時間為120min,不同H2O2投加量對COD、Cu2+和Ni2+的去除影響,結(jié)果如圖2所示。圖2H2O2投加量對污染物去除效率的影響Fig.2EffectofH2O2dosageonremovalefficiencyofpollutants由圖2可知,H2O2投加量對COD去除率的影響最大,其次是Cu2+和Ni2+。隨著H2O2投加量的增加,COD去除率呈快速上升趨勢,Cu2+和Ni2+去除率則呈緩慢上升趨勢,當H2O2投加量為600mmol·L-1時,COD和Ni2+去除率達到最大值,而Cu2+在H2O2投加量為800mmol·L-1才達到最大值并趨于平衡。隨著H2O2投加量的進一步增加,COD和Ni2+去除率有下降趨勢。這可能是因為過量的H2O2會消耗體系中的·OH而生成H2O和HOO·自由基[9-10],從而抑制Fenton氧化反應的進行,使COD和Ni2+的去除率下降。而·OH的氧化對于EDTA-Cu破絡中的貢獻只占一部分[8],因此,在達到最佳去除效果后,·OH的變化對Cu2+的去除影響較校考慮到藥劑成本及處理效率,實驗確定H2O2的最佳投藥量為600mmol·L-1。2.3初始pH的影響初始條件Fe2+投加量為10mmol·L-1,H2O2投加量為600mmol·L-1,UV光照時
體系中的·OH而生成H2O和HOO·自由基[9-10],從而抑制Fenton氧化反應的進行,使COD和Ni2+的去除率下降。而·OH的氧化對于EDTA-Cu破絡中的貢獻只占一部分[8],因此,在達到最佳去除效果后,·OH的變化對Cu2+的去除影響較?紤]到藥劑成本及處理效率,實驗確定H2O2的最佳投藥量為600mmol·L-1。2.3初始pH的影響初始條件Fe2+投加量為10mmol·L-1,H2O2投加量為600mmol·L-1,UV光照時間為120min,廢水初始pH值對COD、Cu2+和Ni2+的去除影響,結(jié)果如圖3所示。圖3初始pH對污染物去除效率的影響Fig.3EffectofpHonremovalefficiencyofpollutants從圖3可知,在pH值為3.0時,三者的去除效率均為最高,這與傳統(tǒng)的Fenton反應最佳的pH值一致。從圖3可知,在pH大于3后,COD、Ni2+的變化趨勢一致,都是隨著pH值的升高呈先升后降的趨勢,而Cu2+的去除率則是先緩慢上升后再趨于穩(wěn)定,這與潘漢平等[7]的結(jié)果基本一致。由于Ni2+的去除主要依靠Fe2+的Fenton氧化作用,當初始pH變化時對Fe2+的形態(tài)有較大影響,當pH<3時,F(xiàn)e2+會形成[Fe(II)(H2O)5]2+水合物,使Fe2+與H2O2反應速度緩慢,而當pH>3時,F(xiàn)e2+會產(chǎn)生沉淀,從使Fenton反應受抑制,并同時降低了COD的去除率[11-12]。因此,對于COD和Ni的去除,F(xiàn)enton反應的最佳pH值在3.0的左右。而在Fenton體系中Fe2+可以將Cu2+還原成Cu+,本身Cu+則能和H2O2發(fā)生類似于Fe2+的Fenton反應,生成·OH,進而提高了整個反應體系中·OH的產(chǎn)生效率,強化了EDTA-Cu的破絡效果[8],故在整個實驗3.0~5.5范圍內(nèi),Cu的去除率維持在95%
【參考文獻】:
期刊論文
[1]UV/Fenton氧化處理PVA溶液[J]. 譚萬春,譚金葉,周密,王云波,孫士權(quán),聶小保. 環(huán)境工程學報. 2015(04)
[2]UV/Fenton技術(shù)處理某工廠高濃度乳化油廢水[J]. 董曉清,李繼,邵培兵,呂小梅. 環(huán)境工程學報. 2014(07)
[3]微波-Fenton法處理EDTA-Cu-Ni廢水的工況與效能[J]. 潘漢平,林親鐵,邱川展,肖笑萍,潘夏玲,李天春. 環(huán)境工程學報. 2014(07)
[4]Cu2+強化Fenton反應氧化降解2,4,6-三氯酚[J]. 趙吉,楊晶晶,馬軍. 哈爾濱工業(yè)大學學報. 2013(12)
[5]UV-Fenton法深度處理皮革廢水[J]. 李章良,陳阿紅,黃美華,黃寶玲,陳藝林. 環(huán)境工程學報. 2013(01)
[6]鐵粉還原-Fenton氧化處理絡合銅廢水的研究[J]. 金潔蓉,陳寒松,楊岳平,葉國祥,沈雁群. 環(huán)境工程學報. 2010(06)
本文編號:3132614
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