亞鐵活化過硫酸鹽降解苯酚性能強化及機理研究*

高靜湉,蔡怡婷,胡鵬,李衛平

(內蒙古科技大學 能源與環境學院,內蒙古 包頭 014010)

研究采用Fe2+活化PS的高級氧化法降解苯酚.通過單因素實驗探究了PS及Fe2+濃度、初始pH值、溫度和共存陰離子等因素對苯酚降解效果的影響;研究Fe2+的投加方式對苯酚降解性能的強化效果,同時采用羥胺強化Fe2+/PS的苯酚降解效果;通過自由基鑒定及中間產物檢測對Fe2+/PS體系的苯酚降解機理進行推測.以期為高濃度含酚廢水的預處理技術比選提供理論支撐.

1 研究方法

1.1 試劑與儀器

苯酚、過硫酸鈉、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、硫酸、氯化銨、氨水、4-氨基安替比林、鐵氰化鉀、甲醇、二氯甲烷、叔丁醇、異丙醇、鹽酸羥胺等藥品均購自國藥集團化學試劑有限公司,純度為分析純.

所用儀器為紫外分光光度計(UV3200,上海美譜達儀器有限公司,中國),pH計(PHS-3C,上海雷磁儀器有限公司,中國),電子天平(FA1004,上海舜宇恒平科學儀器公司,中國),氣相色譜-質譜聯用儀(8860-5977B,Agilent,美國),磁力攪拌器(HJ-2B,上海晶壇儀器制造有限公司,中國).

1.2 實驗方法

1.2.1單因素實驗

取100 mL苯酚溶液(500 mg·L-1)置于250 mL錐形瓶中,依次加入一定量固態FeSO4·7H2O和K2S2O8.將錐形瓶置入磁力攪拌器中(150 r·min-1,30 ℃)反應,研究PS濃度、Fe2+濃度、pH值和溫度等因素對Fe2+/PS的苯酚廢水處理效果的影響.采用0.45 μm濾膜過濾溶液后進行水質指標測定.

1.2.2體系自由基淬滅實驗

1.3 分析方法

1.3.1 Fe2+/PS體系降解苯酚動力學分析

采用一級動力學模型模擬污染物降解動力學,一級動力學方程如式1所示:

(1)

式中:k為一級反應速率常數,min-1;t為反應時間,min;C0和Ct分別為初始和反……