UV_TiO_2_Fenton试剂系统处理制药废水的研究

极易以 Fe ( OH )
2+
的形式存 。
在, 其在 290~ 400 nm 范围内有较大的吸收, 从而 降低了紫外线的强度 , 导致降解率下降 2 4 pH 值对光降解的影响
[ 7]
3
结论
a. UV/ T iO2 - Fenton 试剂系统对含有硝基苯
实验条件同 2 1 条 , 固定光照时间 120 min, 改 变废水水样的 pH 值, 以测定 pH 值对光降解反应的 影响 , 实验结果见表 4 。
70. 8 43. 1
由表 3 结果可以看出, 当 Fe 2+ 浓度为 10 mg/ L 时, 降解率最高。低于或高于 10 mg/ L 时 , 降解率 逐步下降。这是因为 , 当 Fe 2+ 浓度逐步增大时 , 其 对 H 2 O 2 的分解作用逐步加强, 提高了 体系的氧化
85. 7 80. 6
光照时间与反应结果的关系
Ir radiation time and the effect of photodegr adat ion
脱色率 ( % ) 硝基苯类化合物 ( mg/ L) Fenton U V / TiO2 + Fent on < 20 < 20 < 20 < 20 35 45 50 7. 63 5. 42 3. 21 2. 06 1. 23 0. 67 0. 41 U V/ T iO2 7. 82 6. 47 5. 23 3. 82 2. 47 1. 69 0. 85 Fent on 7. 82 7. 45 7. 03 6. 47 5. 86 5. 05 4. 12
表2 H2 O2 浓度对光降解的影 响 T able 2 Effect of the concentr at ion of H 2O2 on photodegradation
H 2 O 2 浓度 ( mg/ L) COD Cr 去除率 ( % ) 25 32. 8 50 75. 6 100 92. 3 200 300 500 68. 1
表3 Fe2+ 浓度对光降解的影响 T able 3 Effect of the concentration of F e2+ on photodeg radation
Fe2+ 浓度 ( mg/ L) COD Cr 去除率 ( % ) 2 41. 5 5 79. 4 10 92. 3 25 86. 4 50 100
Study on Pharmaceutical Wastewater Treatment by UV/ TiO2 Fenton Agent
CHENG Cang - cang, XIAO Zhong - hai, H U De - w en, , ZHANG Jian - yi
( Ur ban Construction and Environmental Protection Department, Jianghan U niversity, Wuhan 430019, China)
[ 3] [ 1]
采用特定技术 , 将 T iO2 固定在不锈钢质反应器内壁 上, 以 9 W 低压汞灯为光源 , 同时引入 Fent on 试剂 ( 过氧化氢与亚铁离子) , 取得了较为满意的效果 , 并 且探讨了多种因素对光降解反应的影响。
1
1 1
实验部分
主要仪器和试剂
5B- 1 型 COD 快速测定仪 ( 兰州炼化环保仪器 研究所 ) ; 724 微 机 型分 光光 度计 ( 上 海光 学仪 器 厂) ; pH- 3C 数字型精密 酸度计 ( 武汉 市仪表研究 所) ; YDN9- U9 W 低压汞灯( 北京电光源公司, 主 要工作波长 254 nm) 。 T iO2 ( 沈阳试剂四厂 , 化学纯 ) ; 过氧化氢 ( 上海 桃浦化工厂, 分析纯) ; 硫酸亚铁 ( 广东介山试剂厂, 分析纯) ; 制药废水取自武汉市某制药厂排污口, 黄 色, 有刺激性气味 , CODC r 为 3 862 mg / L, 硝基苯类 化合 物 含 量 为 32. 21 mg/ L , 色 度 为 200 倍 , 强
2+ 2+
由表 2 结果可以看出, H 2 O2 浓度改变对废水的 光降 解 有 影 响。当 H 2 O 2 浓 度 为 100 mg/ L 时, CODCr 去除率最高 , 超过 100 mg/ L 以后, COD Cr 去 除率又呈下降趋势。这是因为, 在一定的浓度范围 内, 随 H 2 O 2 浓度增大, 被紫外光和 F e2+ 分解所产生 的 OH 增多, 氧化性增强。但 H 2 O 2 浓度过高 , 所产 生的 OH 在没有与有机物反应之前就互相碰撞而 重新生成了 H 2 O2 , 从而使降解率出现了最大值后又 呈下降趋势[ 6] 。 2 3 Fe 2+ 浓度对光降解的影响 实验条件同 2 1 条, 固定光照时间 120 min, 改 变 Fe2+ 浓度, 以测定 Fe 2+ 浓度对光降解的影响, 实 验结果见表 3。
原- 偶氮光度法测定[ 4] 。
2
2 1
结果与讨论
光照时间与反应结果的关系 表 1 为废水经不同时间光照后的实验结果。实
验条件 为稀释 4 倍后的废水 600 m L, 调 pH8~ 9, T iO2 涂布反应器壁 8 层 , H 2 O 2 浓度为 100 mg/ L , Fe 浓度为 10 mg/ L 。还做了 2 组对照实验, 仅用 UV/ T iO2 和 Fent on 试剂 , 结果一并列入表 1。
Abstract: T iO2 was used as catalyst, made in the form of film and fixed on the inner w all of t he stainless - steel pho to reactor. T he 9 W low-v oltage mercur y lamp w as applied as light sources and Fenton agent introduced to perform pharmaceutical w astew ater treat ment at one pharmaceutical factory in Wuhan City. T he resulted decolor atio n rate was 100% , w ith CODCr r emoval r ate of 92. 3% . Content o f nitrobenzene compounds was reduced from 8. s factors affecting photodeg radation w ere discussed. Key words: pharmaceutical wastewater; nitr obenzene; pho to degradation; T iO2 ; Fenton ag ent
摘要 : 以 T iO 2 为催化剂 , 并将其制膜固定在不锈钢质反应器内壁上 , 以 9 W 低压汞灯为光源 , 引 入 Fenton 试剂 , 对武汉市某制药 厂的制药废 水进行了处理实验。取得了脱色率 100% , CO DCr 去除率 92 3% 的效果。硝基苯类化合物含量从 8 05 mg/ L 降 至 0. 41 m g/ L 。还 探讨了多种 因素对光降解的影响。 关键词 : 制药废水 ; 硝基苯 ; 光降解 ; 二氧化钛 ; Fent on 试剂 中图分类号 : K 787 文献标识码 : A 文章编号 : 1001- 6929( 2001) 02- 0033- 03
的作用下 :
-
[ 5]
h
2 OH
3+
F e + OH+ OH
在它们的共同作用下, 溶液中产生了大量的氧化性 极强的羟基自由基 OH, 从而使废水中包括硝基苯 类物质 的 有 机物 得 以 氧 化。 其效 果 比 单 独 采用 U V/ T iO2 和 Fenton 试剂系统要好得多。 2 2 过氧化氢浓度对光降解的影响 实验条件同 2 1 条 , 固定光照时间 120 m in, 改 变 H 2 O 2 浓度, 以测定 H 2 O2 浓度对光降解的影响 , 实验结果见表 2。
第 14 卷
第 2期
环 境 科 学 研 究 Research o f Environmental Sciences
V ol. 14, No . 2, 2001
UV/ TiO2 - Fenton 试剂系统处理制药废水的研究
程沧沧, 肖忠海, 胡德文, 张坚亦
( 江汉大学 城建环保系 , 湖北 武汉 430019)
硝基苯类化合物是典型的难生物降解的有机污 染物 , 属我国环境保护中优先控制的 52 种有害物质 之一, 它具有致突、 致畸和致癌性 , 对人体健康和生 物生存危害极大 。 以半导体为催化剂, 采用光化学方法处理工业 废水的研究已越来越引起人们的重视。该方法有许 多独特的优点, 如在常温常压下进行, 适用范围广 , 不产生二次污染 , 能使大多数不能或难于生物降解 的有毒有机物完全矿化[ 2] , 因此在工业废水处理方 面有着极好的应用前景。 笔者运用该法对武汉市某制药厂的实际废水进 行了处理。该制药厂以生产氯霉素为主, 其废水中 的污染物主要为硝基苯类化合物, 如硝基乙苯、 硝基 苯乙酮、 多硝基苯、 硝基苯酚等
。在处理过程中 ,
收稿日期 : 2000- 05- 09 基金项目 : 湖北省教委立项课题 作者简介 : 程沧沧 ( 1950- ) , 男 , 湖北红安人 , 副教授
酸性。 1 2 实验方法 以半径为 5 cm, 高为 10 cm 的不锈钢质容器为
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究
第 14 卷
反应器, 采用特定方法将 T iO2 分层涂布在经过处理 后的不锈钢容器内壁 , 形成坚固的膜, 涂布层数可根 据需要而定。将 9 W 低压汞灯插入废水中进行光 照, 通入空气同时加入不同量的 H 2 O2 和 Fe 2+ 。每 隔一段时间取样分析。同时作空白实验和暗对照实 验, 以消除非光解因素对实验的影响。 1 3 分析方法 水样 CODCr 采用 5B- 1 型 COD 快速测定仪测