超聲波促進Fenton法降解甲基橙溶液的研究.pdf

1、超聲波化學是化學、化工的一個新的分支。超聲波作用能強化質量、熱量傳遞和化學反應,提高過程速率。據不完全統(tǒng)計,全國印染廢水排放量約為每天300～400萬噸。染料廢水色度高、可生化性差、組分復雜,很難經濟有效地用傳統(tǒng)的廢水處理方法進行處理。因此,針對染料廢水的非常規(guī)處理的理論基礎、方法和技術的研究,已成為人們所關注的熱點問題之一。本文以典型的偶氮染料甲基橙為對象,開展了超聲波促進Fenton法催化氧化降解甲基橙溶液的可行性研究。論文較系統(tǒng)地

2、研究了超聲波促進Fenton法催化氧化降解甲基橙溶液的影響因素及其降解機理,研究工作表明:
　?、俪暡ㄅcFenton試劑聯合作用降解甲基橙溶液時,能在較短的時間內使其中的大部分有機物礦化而脫色,而在超聲波單獨作用下則達不到相同的效果。這是因為超聲空化效應在水中產生的·OH自由基的數量有限,而Fenton試劑在水中產生的大量的·OH自由基彌補了這一不足。
　?、诔暡ù龠MFenton法催化氧化降解甲基橙溶液時,硫酸根離子的生

3、成規(guī)律與甲基橙的降解規(guī)律是一致的,但硫酸根離子的生成率明顯小于甲基橙的脫色率。這說明甲基橙的催化降解反應可能是多步驟進行的,脫色反應處在較前步驟中,脫磺酸基反應處在較后步驟中,中間可能存在速率的控制步驟,從而影響脫磺酸基的速率,最終表現為甲基橙的脫色率大于硫酸根離子的生成率。
　　③分別研究了超聲波、Fenton試劑、超聲波-Fenton試劑作用下甲基橙溶液的脫色和COD去除行為。結果表明,超聲波單獨作用于甲基橙溶時,幾乎沒有脫色

4、效果;Fenton試劑單獨作用于濃度為400mg/L的甲基橙溶液30min,甲基橙溶液色度去除率為67.51％,COD去除率為63.15%;而超聲波和Fenton試劑共同作用時,甲基橙溶液色度去除率達86.91%,COD去除率達80.32%。超聲波與Fenton試劑對甲基橙溶液的降解脫色和COD去除具有協(xié)同作用。Fenton試劑脫色強酸性甲基橙溶液是氧化反應,而在pH>5時,是還原反應。通過紫外—可見光譜分析可知,甲基橙的最大吸收波長為