光Fenton处理中低浓度含磷有机废水

H2O2(质量分数为50%)，FeSO4˙7H2O(固体，质量分数为96%)，FeSO4溶液(质量分数为13.2%)，H2SO4(浓，质量分数为98%)，H2SO4(1+1)，NaOH(质量分数为96%)，Ca(OH)2(固体)，抗坏血酸(100g/L)，过硫酸钾(50g/L)，钼酸铵显色剂，磷酸二氢钾(优级纯)，磷酸盐贮备溶液(50.0μg/L总P含量)，磷酸盐标准溶液(2.00μg/L总P含量，现配现用)，纯水。

2、仪器

光Fenton反应槽体，电箱，UV灯(2支，l=1.2m，P=60w，λ=185nm)，磁力加药泵(2台，P=20w)，隔膜泵，水泵B(P=65w)，塑胶桶(V=250L)，pH探头，pH计(Lutron，pH-208)，微波消解仪，UV-1100紫外分光光度计，移液枪(1000μl-5000μl)，石英比色皿(1cm)，聚四氟乙烯反应釜，比色管(50ml，磨口具塞，带刻度)，移液管(5ml，10ml)，烧杯(100ml)，锥形瓶(250ml),长颈漏斗，定性滤纸(中速)。

3、实验条件

一边进水一边出水连续方式处理含磷有机废水(深圳市金源康实业有限公司提供的电镀含磷有机废水，含有次磷、有机磷及正磷)，UV光灯波长为185nm，磁力加药泵加50%H2O2加药量为1.2L/h，加13.2%的FeSO4加药量为2L/h。

4、测定条件

每个样品在微波消解仪中消解2min，用紫外分光光度计检测总磷的检测波长为700nm。

5、实验步骤

(1)使用在线快速COD检测仪，检测有机废水中COD含量。

(2)根据COD: H2O2: FeSO4˙7H2O =1: 1:  1(质量比)，计算每小时处理1T水所需要的H2O2(50%)及FeSO4(13.2%)的用量。

(3)开机实验：启动隔膜泵抽含磷有机废水到原水池中，启动A泵、B泵，H2O2及FeSO4磁力加药泵，2支UV灯电源。间隔一定时间间隔取样分析总磷含量。

(4)标准曲线的绘制

①取7支50ml具塞比色管，分别向其中加入现配的总P含量为2.00μg/L的磷酸盐标准溶液0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0ml，加水到50ml。

②用移液枪向比色管中加入1ml100g/L抗坏血酸溶液，混匀。半分钟后，再加入1ml钼酸盐溶液充分混匀，放置15min显色。

③用1cm比色皿，于700nm波长处，以零浓度为参比，测量吸光度。

④由磷酸盐溶液的浓度及对应的吸光度得到标准曲线的线性回归方程。

(5)样品的测定

①将原水及采用光Fenton处理后的水样加Ca(OH)2(S)调节pH>10.5，使磷酸盐沉淀，用中速定性滤纸过滤后，取滤液留待备用。

②用5ml移液管准确移取待测水样于PTFE反应釜中，加4ml 50g/L的过硫酸钾溶液，于微波消解器中消解2min，消解完成后于冷水中降温。

③按绘制较准曲线的步骤进行显色和测量，根据测得吸光度，从校准曲线上查出相应的待测水样中总磷含量。

四、结果与讨论

1、绘制标准曲线(见表1)

表1

标准曲线的线性回归方程：A=0.47278*C-0.00092(R=0.99912)(最低检测浓度为0.01mg/L(吸光度为A=0.01时所对应的浓度)，测定上限为0.6mg/L)

2、待测水样(见表2)

表2

注：《电镀污染物排放标准(GB21900-2008)》中规定电镀企业水污染排放限值，企业废水总排放口总磷的排放量≤1.0mg/L。

光Fenton处理含磷有机废水中试实验，处理时间与总磷含量及总磷去除率之间的关系见图1。

3、结果分析

从表二可以得出：经光Fenton(即UV/H2O2/Fe2+)法处理中低浓度含磷有机废水，处理后的水样中总磷含量均<1mg/L，达到电镀污染物排放标准，且总磷的去除率达到95%以上。

五、结论及展望

光Fenton氧化法是重要的高级氧化技术之一，对处理中低浓度含磷有机废水有明显的优点，如操作简单方便，无二次污染，引入紫外光，降低了H2O2和Fe2+的用量，提高H2O2的利用率，是处理难降解有机污物行之有效的方法。

目前，研究pH范围较宽及利用可见光来降解有机污染物的光Fenton技术是未来光化学氧化研究领域的难题和突破口，该领域的进一步研究对于治理日益严重的环境污染问题，特别是难降解有机污染物的治理有着非常重要的理论意义和应用价值。

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