針對(duì)電芬頓（Fenton）降解含酚廢水時(shí),鐵陽(yáng)極Fe易溶解從而影響降解效率的問(wèn)題,采用形穩(wěn)陽(yáng)極Ti/IrO₂-Ta₂O₅進(jìn)行電Fenton降解含酚廢水的研究。采用高效液相去譜法推測(cè)了Ti/IrO₂-Ta₂O₅陽(yáng)極和Fe陽(yáng)極電Fenton降解苯酚的中間產(chǎn)物和降解過(guò)程。結(jié)果表明,FeSO₄·7H₂O投加量0.1 g·L^-1,H₂O₂投加量2.94 mmol·L^-1,初始pH值3.5,電壓5.0 V,降解時(shí)間2 min,苯酚和化學(xué)需氧量（COD）去除率分別達(dá)94.14%和40.74%。在相同初始pH值、電壓和降解時(shí)間下,使用鐵陽(yáng)極,苯酚和COD的去除率分別為40.74%和26.41%。相比Fe陽(yáng)極電Fenton過(guò)程,Ti/IrO₂-Ta₂O₅陽(yáng)極電Fenton過(guò)程降解... 

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FeSO4·7H2O投加量對(duì)廢水降解效果的影響

高璟，閆俊娟，劉有智，郭志遠(yuǎn)，管張斌酚廢水，研究當(dāng)電解電壓為5V、反應(yīng)時(shí)間為2min、pH值為3．5，F(xiàn)eSO4·7H2O投加量為0．1g·L－1時(shí)，H2O2投加量對(duì)廢水降解效果的影響。同時(shí)與相同條件下不投加FeSO4·7H2O時(shí)的Fe陽(yáng)極對(duì)廢水降解效果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖3所示。圖3H2O2投加量對(duì)廢水降解效果的影響Fig．3EffectofdosageofH2O2onthedegradationefficiencyofwastewater由圖3可知，無(wú)論使用Ti/IrO2-Ta2O5陽(yáng)極還是Fe陽(yáng)極，當(dāng)H2O2的投加量增加時(shí)，苯酚和COD的去除率均隨之先增大后趨于平緩。這是因?yàn)楫?dāng)H2O2的投加量較低時(shí)，·OH的生成量較少;當(dāng)H2O2的投加量增加時(shí)，產(chǎn)生的·OH的量隨之增加，對(duì)苯酚和中間產(chǎn)物的去除率隨之增加。因此，苯酚和COD的去除率也隨之增加;但當(dāng)H2O2投加量過(guò)高時(shí)，產(chǎn)生大量·OH的同時(shí)，大量的Fe2+被氧化成為Fe3+，此時(shí)Fe2+的含量減少，則氧化態(tài)物質(zhì)(主要是·OH和Fe3+)和還原態(tài)物質(zhì)(主要是Fe2+)的比值增大。由能斯特方程［9］可知，此比值的增大會(huì)導(dǎo)致氧化還原電位值的增大，能耗升高。同時(shí)過(guò)量的H2O2也會(huì)作為·OH的捕捉劑從而造成新生成的·OH淬滅，見(jiàn)式(6)。隨著反應(yīng)不斷進(jìn)行，反應(yīng)逐漸達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。因此，苯酚和COD的去除率不再增加，而是趨于不變。·OH+H2O2→H2O+HO2·(6)但在相同的H2O2的投加量時(shí)，使用Ti/IrO2-Ta2O5作陽(yáng)極相比Fe作陽(yáng)極可獲得較高的苯酚和COD去除率。如當(dāng)H2O2的投加量為2．94mmol·L－1時(shí)，使用Ti/IrO2-Ta2O5作陽(yáng)極時(shí)的苯酚和COD去除率分別為94．1%和40．7%，比使用Fe作陽(yáng)極時(shí)的35．6%和20．8%分

l·L－1時(shí)，苯酚和COD的去除率較高且增大變緩。因此，適宜的H2O2投加量為2．94mmol·L－1。3．3pH值對(duì)廢水降解效果的影響當(dāng)含酚廢水濃度100mg·L－1、電解電壓為5V、反應(yīng)時(shí)間為2min，Ti/IrO2-Ta2O5作陽(yáng)極電Fenton反應(yīng)時(shí)，H2O2投加量為2．94mmol·L－1、FeSO4·7H2O投加量為0．1g·L－1，F(xiàn)e電極作陽(yáng)極時(shí)的H2O2投加量為7．84mmol·L－1時(shí)，考察Ti/IrO2-Ta2O5陽(yáng)極和Fe陽(yáng)極電Fenton降解廢水過(guò)程中，初始pH值對(duì)廢水降解效果的影響，結(jié)果如圖4所示。圖4初始pH值對(duì)廢水降解效果的影響Fig．4EffectofinitialpHonthedegradationefficiencyofwastewater由圖4可知，無(wú)論使用Ti/IrO2-Ta2O5作陽(yáng)極還是Fe作陽(yáng)極，酸性條件下的廢水處理效果較好。這是因?yàn)樗嵝詶l件下有利于電Fenton反應(yīng)進(jìn)行并生成H2O2和·OH，從而有利于有機(jī)物的降解，如式(7)和(8)所示［19－20］;但pH值過(guò)小時(shí)，F(xiàn)e2+難以再生，F(xiàn)enton鏈反應(yīng)受到影響，見(jiàn)式(9)［20］，·OH的生成量減少，導(dǎo)致苯酚和COD的去除率較低。當(dāng)使用Ti/IrO2-Ta2O5作陽(yáng)極，pH值為3．5時(shí)，苯酚和COD的去除率較高，分別為94．14%和40．74%。因此，適宜的pH值為3．5。當(dāng)使用Fe作陽(yáng)極，pH值為2時(shí)，苯酚和COD的去除率較高，分別為85．04%和39．78%。由此可知，Ti/IrO2-Ta2O5作陽(yáng)極對(duì)苯酚和COD的去除率相比Fe作陽(yáng)極分別提高10．71%和2．41%，并且H2O2投加量?jī)H為Fe陽(yáng)極的3/8，所需的pH值較高，調(diào)節(jié)pH值所耗酸性試劑較少，并且無(wú)868ChineseJournalofEnergeticMaterials，Vol．25，No．10，2017(866－872)含能材料www．energetic-materials．org．cn

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3518460