自制气体扩散电极电-Fenton对苯酚废水处理的研究
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71电-Fenton法降解苯酚溶液研究文_吴玉柱 杭州杭新固体废物处置有限公司摘要:随着工业的发展,水污染问题越来越受到人们的关注。
其中含酚废水由于容易在水中积累并转移,对水环境构成极大地威胁。
本文采用的电-Fenton 法阳极材料为铁片,阴极惰性材料为铜片,降解1g/L 的苯酚溶液。
实验考察了电流密度、外加H 2O 2的量、初始苯酚溶液浓度、pH 对苯酚降解率和COD 去除率的影响。
介绍了降解苯酚的主要方法,通过实验确定了实验的最佳条件,在最佳条件下,苯酚去除率高达95%,COD 去除率达78%。
关键词:电-Fenton;苯酚;水污染Degradation of Phenol Solution by Electro-Fenton MethodWu Yu-zhu[ Abstract ] With the development of industry, water pollution has attracted more and more attention. Among them, phenolic wastewater is easy to accumulate and transfer in water, which poses a great threat to the water environment. In this paper, the electro-Fenton method was used to degrade phenol solution of 1g/L with iron sheet as anode material and copper sheet as cathode inert material. The effects of current density, the amount of added hydrogen peroxide, initial concentration of phenol solution, pH on phenol degradation rate and COD removal rate were investigated. Firstly, the main methods of phenol degradation were introduced. The optimum conditions were determined by experiments. Under the optimum conditions, the removal rate of phenol and COD reached 95% and 78% respectively.[ Key words ] electro-Fenton; phenol含酚废水主要来自石油化工厂、树脂厂、塑料厂、合成纤维厂、炼油厂和焦化厂等化工企业,它是主要水体污染物之一。
三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究共3篇三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究1三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究苯酚是一种常见的有机废水污染物,具有难以生物降解、毒性强等特点,对环境和人体健康都有潜在危害,因此其处理成为了一个紧迫的问题。
传统的化学处理方法往往存在高成本、产生的副产品困扰等问题,因而开发一种高效、经济、环保的处理技术就显得尤为重要。
本文通过实验研究,评估了三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的效果。
实验方法:选用苯酚废水和酸性废水混合,并在不同的电压、Fe2+浓度和H2O2浓度下进行处理。
实验结束后使用紫外分光光度计对苯酚去除率进行测试。
实验结果:实验结果表明,当电压为24V时,Fe2+浓度为0.01mol/L,H2O2浓度为0.1mol/L时,苯酚的去除率最高,达到了95%以上。
讨论:三维电极-Fenton试剂法的处理效果优于传统化学处理方法,其主要优点在于可以实现电化学转化和化学氧化结合的多重机制处理,同时由于相对消耗化学试剂的低成本和高效性,经济效益显著。
同时,三维电极的电化学反应和Fenton试剂法的化学反应有利于提高处理速率和去除效率。
结论:综上,三维电极-Fenton试剂法是一种适合处理有机污染物的有效方法,它不仅可以对苯酚废水进行处理,还可以对其他有机废水进行处理,具有广泛的应用前景。
同时,它也具有经济可行性和高效性,推广实施值得推进通过实验研究评估,三维电极-Fenton试剂法可以高效、经济、环保地处理苯酚废水,并优于传统化学处理方法。
该方法具有多重机制,可实现电化学转化和化学氧化结合处理,且由于低成本和高效性,经济效益显著。
三维电极的电化学反应和Fenton试剂法的化学反应有利于提高处理速率和去除效率,同时该方法适用于处理有机污染物,具有广泛的应用前景。
因此,推广实施该方法值得探讨和推进三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究2三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究摘要:本文研究了以三维电极-Fenton试剂联合处理苯酚废水的方法。
电芬顿法在废水处理的应用本文通过对 electro-Fenton 基本原理、操作过程及影响因素的概述,旨在为从事废水处理研究的人员提供根抵的理论知识,以便其更好的深入研究。
1、概述目前应用于处理环境废水的方法是传统的处理方法,包括物理处理方法和化学处理方法。
然而这些方法对于有毒性的、难降解污染物的处理效果是不明显的,像是丝制品、喷涂过程、印染业和食品工艺中大量使用的合成染料。
而且在使用过程中,这些有毒的染料,在氧化、羟基化或者是其他化学反应作用下,还会形成一些副产物,也对生态和人类的安康造成为了威胁。
随着高级氧化技术(AOPs)的不断发展,其在难降解污染物的处理上发挥了重要的作用。
它是利用活性极强的自由基氧化分解水中的有机污染物,像˙ OH 具有很高的氧化能力,降解氧化水中的污染物,使其转化为 CO2 和 H2O。
Fenton 法就是高级氧化技术的一种,它是利用 Fe2+和 H2O2 反应,生成强氧化性的˙OH ,由于˙OH 具有很高的氧化电位和无选择性,因此其可以降解氧化多种有机污染物。
但由于其在废水处理过程中需要大量的试剂量,像是H2O2,其制备、运输和储藏等花费较高。
而 electro-Fenton 相对降低了这部份花费,它可以通过在适合的阴极附近曝气(氧气或者空气) ,利用电化学持续的产生 H2O2。
本文通过对 electro-Fenton 基本原理、操作过程及影响因素的概述,旨在为从事此项研究的人员提供根抵的理论知识,以便其更好的深入研究。
2、电芬顿法处理废水2.1 基本原理基于传统 Fenton 试剂的作用机理,electro-Fenton 也是由 H2O2 和 Fe2+反应产生强氧化性的˙OH。
其中 H2O2 的电化学产生是通过在阴极充氧或者曝气的条件下,发生氧气的复原生成的,而Fe2+也可以通过阴极的复原反应得到。
在酸性条件下,通过充氧或者曝气的方法,氧气在阴极会发生 2e 复原反应,如式(1)所示,产生 H2O2。
Fenton高级氧化技术在废水深度处理上的研究进展张安龙陕西科技大学造纸工程学院,陕西西安,710021摘要:Fenton技术作为一种高级化学氧化法,可用于废水的深度处理,去除废水中的难生物降解的有机物,进一步降低废水的COD和色度等污染物。
本文阐述了Fenton技术的氧化机理及其在废水处理中的发展和研究现状,并介绍了其在工业废水处理中的产业化应用。
关键词:Fenton技术;废水处理;随着我国各类废水排放新标准的不断出台,许多行业的工业废水如制浆造纸、发酵、酒精、淀粉、制药、化工等行业生产废水,具有排放量大、污染物含量高、组分复杂、色度深、难生化降解等特点,经传统生化处理后,水中仍残留相当部分难生物降解有机物,且无法经气浮/混凝等传统物化方法有效去除,水质无法满足日趋严格的新的排放标准及“减排”的要求。
企业为了其长足的发展,必须采用新的废水高级处理技术及设备。
因此,高效、经济的废水高级处理技术及设备的研制与产业化势在必行,迫在眉睫。
Fenton技术作为一种高级氧化技术(AOPs),其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH),·OH可与大多数有机物作用使其降解。
Fenton技术与其他高级氧化技术相比,因其设备简单、操作简便、反应快速、高效、可产生絮凝澄清等优点而受到重视;尤其在处理难生物降解废水方面,Fenton技术的应用范围不断扩展,取得较好的效果,前景乐观。
1. Fenton技术氧化机理Fenton技术是1894年法国科学家H. J. H. Fenton发现的,他发现采用Fe2+/H2O2体系能氧化多种有机物。
后人将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂[1]。
Fenton试剂之所以具有很强的氧化能力,是因为其中含有Fe2+和H2O2,H2O2被亚铁离子催化分解生成羟基自由基(·OH),并引发更多的其他自由基,其反应机理如下:Fe2++ H2O2→Fe3++ OH- + ·OHFe3++ H2O2→Fe2+ + HO2· + H+Fe2++·OH → OH- + Fe3+RH + ·OH → R· + H2OR·+Fe3+→ R+ + Fe2+R+ + O2→ ROO+→…→CO2 + H2O以上链反应产生的羟基自由基具有如下重要性质:(1) 羟基自由基(·OH)是一种很强的氧化剂,其氧化电极电位(E)为2.80V,在已知的氧化剂中仅次于F2;(2) 具有较高的电负性或电子亲和能(569.3kJ),容易进攻高电子云密度点,同时羟基自由基(·OH)的进攻具有一定的选择性;(3) 羟基自由基(·OH)还具有加成作用,当有碳碳双键存在时,除非被进攻的分子具有高度活泼的碳氢键,否则将发生加成反应。
fenton氧化法处理水中苯酚的研究苯酚是一种污染物,常常用在染料和医药工业中,它也是水质污染的常见原因之一。
研究表明,在水处理中有几种处理方法可以降低苯酚含量:活性污泥法和消毒法等,但无论采用何种处理过程有一个主要的限制,即费用高昂。
因此,Fenton 氧化被认为是技术、化学和经济上更加可行的一种技术手段,它以有效、环保和较低的成本解决了苯酚的污染问题。
Fenton氧化是一种分解有机污染物的反应,它采用冷能和光能来氧化有机污染物。
Fenton氧化的基本原理是:Fe2++H2O2→Fe3++HO- +OH-。
Fe2+与H2O2结合,产生Fe3+和HO-,这两种物质是氧化过程的催化剂;产生的自由基OH-可以氧化苯酚,经过Fenton氧化过程,苯酚易氧化物和不可氧化物能被完全降解。
此外,Fenton氧化也具有比其他处理技术更佳的优点,如灵活性、简单性、可扩展性和有效性。
Fenton氧化具有很高的处理效率,因为它不需要交叉迁移或复杂的反应操作,即使在低浓度的传输体系中也会取得良好的水质处理效果。
Fenton氧化在苯酚的处理中也有较高的成功率,研究显示,在反应20分钟内,不加任何额外处理过程条件下,可以达到99%以上的苯酚还原率。
与其他处理技术相比,Fenton氧化具有明显的优势,特别是在降低苯酚污染的同时,还可以改善水的水质。
综上所述,Fenton氧化是一种被广泛采用的水处理技术,它以高效率、低成本和可持续性的特点解决了苯酚污染的问题,但在实际应用中,仍有许多因素需要考虑,如苯酚浓度、温度和可用性等。
随着科技的发展,相信Fenton氧化将会在水质处理工程中发挥更大的作用。
气体扩散电极制备及其对苯酚降解效果的研究的开
题报告
一、研究背景
苯酚是一种常见的工业废水污染物,对环境和人体健康都有着不良
影响。
因此,研究苯酚的降解方法具有重要意义。
目前,常见的苯酚降
解方法有生物降解、化学氧化和光催化等。
其中,光催化是一种绿色、
无污染、高效的苯酚降解方法。
而气体扩散电极在光催化降解中起着重
要的作用,因此研究气体扩散电极制备及其对苯酚降解的效果具有一定
的实用价值。
二、研究目的
本研究旨在通过制备不同材料的气体扩散电极,并探究其对苯酚降
解效果的差异,为光催化苯酚降解的实际应用提供参考。
三、研究方法
1.制备不同材料的气体扩散电极,包括活性炭气体扩散电极、银基
气体扩散电极和氧化铟锡气体扩散电极。
2.将制备好的气体扩散电极作为阳极,以紫外光为光源,进行苯酚
光催化降解实验。
3.测量苯酚的降解率,并比较不同气体扩散电极对苯酚降解的效果。
四、预期结果
通过本研究,预计可以得出以下结果:
1.不同材料的气体扩散电极会对苯酚的降解效果产生影响。
2.氧化铟锡气体扩散电极对苯酚降解的效果最为显著。
3.本研究对氧化铟锡气体扩散电极在光催化降解中的应用具有一定的参考价值。
五、研究意义
本研究旨在探究气体扩散电极对光催化苯酚降解的影响,为光催化苯酚降解技术的实际应用提供参考。
同时,本研究可为环境污染治理提供新思路和新方法,促进环保事业的发展。
芬顿试剂处理废⽔的研究与应⽤进展第8期邓⼩晖等:芬顿试剂处理废⽔的研究与应⽤进展者氧化率为99.8%,后者氧化率为84.o%【ll】o2。
2处理酚类酚类物质有较⾼的毒性,对⼈体有致癌作⽤,属于难降解的⼯业有机废⽔。
芬顿试剂可⽤于处理苯酚、甲酚、氯代酚等多种酚类,效果均极好。
在室温、pH=3~6和Fes0。
催化剂存在的情况下,H:0:可快速破坏酚结构,氧化过程中先将苯环分裂为⼆元酸,最后⽣成c0:和H20,典型的总反应如下:C6H50H+14H202_⽃6C02+17H20(20)近年来研究⽤芬顿试剂处理含酚废⽔的⼯作较多,天津⼤学张平凡等研究⽤芬顿试剂氧化法处理对氨基酚(PAP),探讨了影响处理结果的因素f12】。
在选定的条件下,PAP去除率为96%~98%,废⽔⾊度明显变浅,降低了废⽔的⽣物毒害性,改善了废⽔的⽣物降解性能。
除了可以直接降解氯酚类物质外,还可以⽤芬顿试剂氧化作为⽣物处理技术的前处理过程,使废⽔的毒性降低,可⽣化性提⾼。
在⽤芬顿试剂和⽣物法联合处理含有五氯酚的废⽔时,ke和Cad)erry观察到在预处理中采⽤芬顿试剂与只采⽤H20:?相⽐,在后续的⽣物处理过程中矗氯酚的吸收速率显著提⾼【埘。
2.3处理染料废⽔纺织印染废⽔的组成⾮常复杂,多数分⼦是以苯环为核⼼的稠环、杂环结构,属于⾼度稳定且有⾼致癌性的废⽔,它难以降解,并含有⼤量残余的染料和助剂。
⽬前染料废⽔主要问题是残余染料所产⽣的⾊度。
染料废⽔中颜⾊来源于染料分⼦的共轭体系,芬顿试剂在酸性条件下⽣成HO?能够氧化打破这种共轭结构,使之变成⽆⾊的有机分⼦进⼀步矿化。
采⽤芬顿氧化法对染料废⽔进⾏处理具有⾼效低耗、⽆⼆次污染的优势。
P.K.Malik等研究⽤芬顿试剂降解直接染料,发现染料分解是由2步反应进⾏的,第⼀步反应很快,第⼆步反应较慢,在优化反应条件下,30℃和30min内,染料97%可被降解,60min后COD可去除70咧堋。
高效三维电极电Fenton降解苯酚实验研究董泽平;刘振阳;赵昕琛;何争光;崔丰启【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2024(44)3【摘要】酚类化合物是一种有毒污染物,难以生物降解。
电Fenton技术是去除酚类物质的有效手段之一。
通过热溶剂—涂覆—焙烧法制备Fe_(3)O_(4)负载碳纳米管修饰泡沫镍(Fe_(3)O_(4)/CNT/NF)粒子电极,可在电解系统中同时产生H_(2)O_(2)和Fe^(2+)。
以Fe_(3)O_(4)/CNT/NF作为粒子电极构建三维电极电Fenton系统对苯酚进行降解,苯酚去除率明显高于基于Fe_(3)O_(4)/NF和NF粒子电极的三维电极及二维电极体系。
对反应条件进行优化后,在降解时间60 min、极板间距3.0 cm、Fe_(3)O_(4)/CNT/NF粒子电极投加量8.0 g/L、电流350 mA、电解质浓度100 mmol/L、初始pH为4的条件下,苯酚去除率可达76.23%。
猝灭实验结果表明,该体系中羟基自由基(·OH)在降解过程中起主要作用。
此外,电极稳定性能优异,6次循环实验后对苯酚的去除率仅降低6.09%。
【总页数】8页(P89-96)【作者】董泽平;刘振阳;赵昕琛;何争光;崔丰启【作者单位】郑州大学水利与土木工程学院;郑州大学生态与环境学院【正文语种】中文【中图分类】X703【相关文献】1.三维电极/电Fenton法处理苯酚废水机理研究2.电-Fenton反应降解苯酚及中间产物的高效液相色谱分析3.Fenton/电-Fenton降解造纸废水中2,4-二氯苯酚的研究4.三维电极-电Fenton技术处理难降解废水研究进展5.三维电极/电-Fenton 法降解苯酚因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。