1。2。3 类芬顿法
有综述文献定义 Fe2+/H2O2 体系叫芬顿反应,其他的都叫类芬顿反应。“类 芬顿反应是除二价铁离子以外,三价铁离子 、含铁矿物以及其他一些过渡金属 如 Co、Cd、Cu、Ag、Mn、Ni 等可以加速或者替代二价铁离子而对 H2O2 起催 化作用的一类反应的总称。而类芬顿又分为光/芬顿法、超声/芬顿、电/芬顿、微 波/芬顿
(1) 光/芬顿
针对芬顿法的一些缺陷,学者们通过将紫外线引入芬顿体系中,形成了UV/Fenton 法。他具有如下的优点:
①可降低 Fe2+或 Fe3+的用量, 双氧水的利用率较高;
②紫外光和亚铁离子对双氧水催化分解存在着协同效应,即双氧水的分解速 率大于 Fe2+或紫外光催化双氧水分解速率的简单加和;
③此系统可使有机物矿化程度更充分;
④有机物在紫外线作用下也可部分降解[8]。
但是, UV/Fenton 法也存在着如下缺点: UV/Fenton 法利用太阳能的能力 不强,处理设备费用也较高,能耗大。而且, UV/Fenton 法只适宜于处理中低 浓度的有机废水。有机物浓度较高时,所需的辐射时间增长, 双氧水的投入量 也会增加。
(2) 电/芬顿电/芬顿法的实质是把用电化学法产生的 Fe2+和 H2O2 作为芬顿试剂的持续 来源。电/芬顿法有以下优点[9]:
①自动产生 H2O2 的机制比较完善;文献综述
②双氧水利用率高;
③除了羟基自由基的氧化作用外,还有阳极氧化、电极吸附、电混凝作用等 可以达到对有机物的降解。同时,电/芬顿法也有一些缺点,如阴极材料的催化 能力有限, Fe2+的再生困难;电流密度低;应用 pH 值范围窄等。目前电/芬顿 技术在国外尚处于实验研究阶段,国内研究较少。
(3)超声/芬顿 超声波技术和芬顿试剂法结合在一起的一种新型的高级氧化技术,被我们将
其称为超声/芬顿技术。在污染物降解过程中,①超声热解或超声空化能够产生 自由基,进而氧化降解有机物;②超声波可以促进 H2O2 的有效分解,从而提高 H2O2 的利用率;③超声波促进均相催化剂在溶液中的均匀分布(或促进非均相催 化剂与反应物质的充分接触,并保持催化剂表面较高的催化活性),进而提高/芬 顿氧化过程中催化剂的催化效率;④超声的机械效应可以起到搅拌和传质作用, 促进反应物、生成物在溶液中的扩散,提升芬顿试剂法的氧化速度。同时,芬顿 试剂法中所含的 H2O2 使得溶液处于氧气饱和状态,有利于超声的空化过程,而 且铁盐或亚铁盐也能在超声空化产生·OH 过程中起到一定的催化作用[10]。通过对 现象的观察,我们可以推断超声和芬顿之间有一定的协同的关系。
(4)微波/芬顿 微波诱导氧化技术是近几年发展起来的一种新型水处理技术。此技术还处于
实验室阶段,国外文献报道较少。微波诱导氧化的特点是处理速度快、氧化彻底、 无二次污染、占地面积小、基建费用低等,故在水处理领域有广阔的应用前景。 然而,目前的研究大都使用未改性或改性的固体催化剂,存在着吸附速度大于氧 化速度的问题,同时表面热点的温度较高导致催化剂质量减少,这些问题大大地 影响了该技术的应用前景。
1。3 研究目的和意义
冶金粉尘量大,对于空气和水体有潜在的污染,并且占用土地。对周围环境、 生物等会造成一定的影响。如果采取的处理方法不当,其中的有害物质将通过大 气、水、土壤、食物链等不同途径危害环境与危害人体健康。印染废水对于河流 的生态环境有着巨大的破坏力。本次实验本着“以废治废”的原则,利用废弃的冶 金粉尘来处理龙胆紫废水,降低成本,到达节约资源,保护环境的目的。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-