实验七Fenton 试剂氧化法处理废水一、实验目的1、理解 Fenton试剂催化氧化的机理及运行因素2、掌握运用正交方法进行多因素多水平实验的设计3、对实验结果进行直观分析,确定因素的主次关系及各因素的最佳水平
二、实验原理过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系通常称为fenton 试剂
Fenton 试剂法是一种均相催化氧化法
在含有亚铁离子的酸性溶液中投加过氧化氢时,在 Fe2+催化剂作用下, H2O2能产生活泼的羟基自由基,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化
其一般历程为:所以羟基自由基可与废水中的有机物发生反应,使其分解或改变其电子云密度和结构,有利于凝聚和吸附过程的进行
Fenton试剂的影响因素有: pH 值、H2O2投加量、 Fe2+投加量和反应温度
pH 值:Fenton试剂是在酸性条件下发生作用的,在中性和碱性的环境中Fe2+不能催化 H2O2产生羟基自由基,pH值在3-5 附近时去除率最大
H2O2投加量: H2O2的浓度较低时, H2O2的浓度增加产生羟基自由基量的增加; H2O2的浓度过高时,过量的H2O2不但不能通过分解产生更多的羟基自由基,反而在反应一开始就把Fe2+迅速氧化成 Fe3+,使氧化在 Fe3+的催化下进行,这样既消耗了H2O2又抑制羟基自由基的产生
Fe2+投加量: Fe2+浓度过低,反应速度极慢;Fe2+过量,它还原H2O2且自身氧化为 Fe3+,消耗药剂的同时增加出水色度
反应温度也会对其氧化效果有影响
根据反应动力学原理, 随着温度的增加,反应速度加快
但是对于Fenton试剂这样复杂的反映体系,温度升高,不仅加速正反应的进行,也加速副反应
因此,温度对于Fenton 试剂处理废水的影响复杂, 适当的温度可以击活羟基自由基,温度过高会使双氧水分解成水和氧气,但在工业废水处理中,提高温度耗能较大,一般采