Fenton法处理洗浴污水的研究

【摘要】：水资源短缺的问题日益严重，而实现污水的再生回用是有效解决缺水问题的重要途径之一。家庭洗浴用水占家庭日常用水份额大，洗浴污水污染物较简单，污染程度低等特点，可考虑将其处理后回用于洗浴，但目前未见有相关研究报道，故本论文探讨其进行处理回用的方法。 Fe~(2+)／H_2O_2体系(即Fenton试剂)通过Fe~(2+)催化分解H_2O_2产生·OH，氧化能力强，氧化速率快。此外，H_2O_2具有灭杀细菌、致病菌及病毒的特点，H_2O_2分解后产物为水和氧气，不产生二次污染。 调查发现家庭洗浴污水的主要有机污染物是十二烷基苯磺酸钠(SDBS)。因此，本论文运用Fenton法对SDBS和家庭洗浴污水进行了研究。主要取得了以下的研究结果： 1．研究了H_2O_2初始浓度、Fe~(2+)初始浓度、pH值、反应温度、溶解氧、H_2O_2投加方式等因素对Fenton法氧化降解SDBS的影响，结果表明H_2O_2初始浓度、Fe~(2+)初始浓度、pH值是主要影响因素。 2．研究了H_2PO_4~-、Cl~-、碳酸根、SO_4~(2-)及NH_4~+离子对Fenton法氧化降解SDBS的影响，结果表明H_2PO_4~-、Cl~-、碳酸根对Fenton法氧化降解SDBS有明显抑制作用，而SO_4~(2-)及NH_4~+离子则无明显影响。 3．研究了H_2O_2初始浓度、Fe~(2+)初始浓度及反应温度对Fenton法氧化降解SDBS反应速率常数的影响，并推导得出SDBS的降解动力学方程为： 4．研究了SDBS降解前后紫外-可见光谱和红外光谱性质的变化，结合实验结果及相关文献，初步探讨出SDBS降解途径可能是：R-C_6H_4-SO_3Na→脱磺酸基、苯环破裂、烷基链断裂→小分子烷烃、醇、醛、羧酸→CO_2+H_2O+硫酸盐。 5．运用Fenton法对实际洗浴污水进行了初步的处理研究，结果表明Fenton法对洗浴污水中的SDBS、COD_(Cr)及浊度都具有良好的去除效果，初步证明了其在技术上是可行的。 【关键词】：Fenton法 十二烷基苯磺酸钠 动力学 降解途径 洗浴污水
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X799
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-17
• 1.1 研究目的和意义9-10
• 1.2 国内外城市污水处理技术的研究现状10-14
• 1.3 生活污水再生回用处理工艺简述14-15
• 1.4 研究思路及内容15-17
• 1.4.1 研究思路15-16
• 1.4.2 研究内容16-17
• 第二章 Fenton法氧化降解SDBS的试验17-34
• 2.1 实验部分17-18
• 2.1.1 实验试剂和仪器17-18
• 2.1.2 实验及分析方法18
• 2.2 实验结果与讨论18-33
• 2.2.1 不同反应体系氧化效果的比较18-19
• 2.2.2 Fe~(2+)初始浓度对SDBS及COD_(Cr)去除率的影响19-21
• 2.2.3 H_2O_2初始浓度对SDBS及COD_(Cr)去除率的影响21-22
• 2.2.4 pH值对SDBS及COD_(Cr)去除率的影响22-24
• 2.2.5 反应温度对SDBS及COD_(Cr)去除率的影响24-25
• 2.2.6 溶解氧对SDBS及COD_(Cr)去除率的影响25-26
• 2.2.7 H_2O_2投加方式对SDBS及COD_(Cr)去除率的影响26-27
• 2.2.8 无机离子对SDBS去除率的影响27-32
• 2.2.9 反应过程中体系pH的变化32-33
• 2.3 小结33-34
• 第三章 Fenton法降解SDBS的动力学研究及机理探讨34-46
• 3.1 Fenton法降解SDBS的动力学研究34-42
• 3.1.1 Fenton反应动力学原理34-35
• 3.1.2 H_2O_2初始浓度对反应速率的影响及反应分级数m的确定35-38
• 3.1.3 Fe~(2+)初始浓度对反应速率的影响及反应分级数n的确定38-40
• 3.1.4 反应活化能Ea和和指前因子A的确定40-42
• 3.2 SDBS降解机理的探讨42-45
• 3.2.1 不同反应时间SDBS的紫外-可见光谱分析42-43
• 3.2.2 SDBS的红外光谱分析43-44
• 3.2.3 SDBS降解途径的探讨44-45
• 3.3 小结45-46
• 第四章 Fenton法处理实际洗浴污水的试验46-54
• 4.1 洗浴污水来源及其水质46
• 4.2 实验部分46-47
• 4.2.1 实验试剂和仪器46
• 4.2.2 实验及分析方法46-47
• 4.3 实验结果与讨论47-52
• 4.3.1 [Fe~(2+)]_始/[H_2O_2]_始对处理效果的影响47
• 4.3.2 H_2O_2 初始浓度对处理效果的影响47-48
• 4.3.3 pH对处理效果的影响48-49
• 4.3.4 反应温度对处理效果的影响49-50
• 4.3.5 反应时间对处理效果的影响50
• 4.3.6 浊度的去除50-51
• 4.3.7 多因素正交试验51-52
• 4.4 Fenton法处理洗浴污水回用的可行性分析及展望52-53
• 4.5 小结53-54
• 第五章 结论与展望54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60

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