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2.3Fenton氧化法
2.3.1n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)对CODCr去除率的影响
在原水pH下,分别按n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)为2∶1、4∶1、5∶1、6∶1、8∶1投加H2O2/FeSO4•7H2O,反应2h,结果见图3。结果表明,CODCr去除率随n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)的增加而增大,随后趋于稳定。根据Fenton试剂氧化原理,当n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)较低时,Fe2+充分,消耗H2O2产生•OH的过程可在几秒内完成,部分H2O2发生无效分解,所以CODCr去除率较低。当物质的量比较高时,H2O2分解慢,产生的•OH太少,影响了Fenton体系链式反应的延续,降解缓慢。从效果考虑选取n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)为5∶1即可,此时CODCr去除率达61.79%。
2.3.2初始pH对CODCr去除率的影响
调节经碱性沉淀去除重金属的废水至不同pH,在n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)为5∶1下反应2h,其CODCr去除率变化情况见图4。
由图4可以看出,pH对CODCr去除率影响不大,总体上看,强酸性条件下的去除效果略低于中碱性条件,且pH=3时去除效果相对最差。这与许多研究〔8,9〕得出的pH=2~3时效果最好存在差异。原因是实验水样为经过碱性沉淀去除重金属的废水,沉淀过程中可能会絮凝去除一些易降解的有机成分,导致pH对CODCr去除率影响幅度不大,但具体机理仍有待研究。
2.3.3Fenton氧化法反应时间对CODCr去除率的影响
在原水pH不变、n(H2O2)∶n(FeSO4•7H2O)为5∶1的条件下,考察反应时间对CODCr去除率的影响,见图5。反应时间为10min时,去除率为52.93%。此后去除率急速上升,在30~240min内去除率在65%左右波动,150、240min时波动稍大,去除率在62.74%和61.74%。说明Fenton氧化反应在30min内基本完成,最后去除率反而下降可能是反应过程中难降解的大分子有机物分解成小分子物质,导致CODCr升高。在实际生产过程中可以适当延长时间,实际操作时反应时间可选择2h。
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