非均相UVFenton反应体系处理聚丙烯酰胺废水刘婷

UV/Fenton刘　婷,　李艳春,　尤　宏(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090)　　　:　制备了负载在粗孔硅胶上的含铁催化剂,将其用于非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺(PAM)废水,考察了催化剂投量、H2O2投量、PAM初始浓度对PAM降解效果的影响。试验结果表明,制备的含铁催化剂具有较高的催化活性,在催化剂投量为0.67g/L、H2O2投量为7.5mL/L(249.75mg/L)条件下反应120min后,对PAM、TOC的去除率均可达70%以上,且该体系中PAM的降解规律遵循一级反应动力学方程;对PAM的降解率随其初始浓度的增加呈下降趋势。进一步研究发现,PAM的降解速率随H2O2初始浓度与PAM初始浓度之比呈线性上升规律。　　:　非均相催化;　Fenton氧化;　聚丙烯酰胺废水:X703　　:C　　:1000-4602(2009)19-0068-03TreatmentofPolyacrylamideWastewaterbyHeterogeneousUV/FentonReactionSystemLIUTing,　LIYan-chun,　YOUHong(SchoolofMunicipalandEnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)　　Abstract:　Iron-containingcatalystsloadedonporoussilicawerepreparedandusedtopolyacrylam-ide(PAM)wastewaterintheheterogeneousUV/Fentonreactionsystem.Theeffectsofcatalystdosage,H2O2dosageandinitialPAMconcentrationonPAMdegradationwereinvestigated.Theresultsshowthattheiron-containingcatalysthashighcatalyticactivity,andtheremovalratesofPAMandTOCreachmorethan70%after120minwhenthecatalystdosageis0.67g/LandH2O2dosageis7.5mL/L(249.75mg/L).Moreover,thedegradationofPAMisinconformitywithfirst-orderdynamicsmodel.Thedegra-dationrateofPAMisdecreasedwithincreasingtheinitialPAMconcentration.ThedegradationrateofPAMisproportionaltotheratioofinitialH2O2concentrationtoinitialPAMconcentration.　　Keywords:　heterogeneouscatalysis;　Fentonoxidation;　polyacrylamidewastewater　　:(973)(2004CB418505)　　,,。、,()。,、,。FentonPhoto-Fenton,,[1]。pH、,·68·第25卷　第19期2009年10月　　　　　　　　　　　　中国给水排水CHINAWATERWASTEWATER　　　　　　　　　　　　　Vol.25No.19Oct.2009,Fenton,。/H2O2、Nafion-Fe/H2O2—Fe/H2O2[2、3],Fenton。,UV/Fenton,PAM。1　试验部分1.1　T6/,TOC-VCPNTOC,PHS-3CpH,UV-B。(5000ku)、(30%)。,PAM、。1.2　UV/Fenton[4],1。1　Fig.1　Schematicdiagramofthree-phasefluidized-bedreactor1.5L,,0.20m3/h。3%H2O2,,,,PAMTOC。1.3　PAM—PAM[5]。TOC-VCPNTOCTOC,。1.4　40～60,。5%Fe(NO3)31L,20g,4h,100℃24h,,,、3,105℃6h,500℃5h,。2　结果与讨论2.1　PAM1.5L、100mg/LPAM,11.25mL、3%H2O21.0g。,PAM,c=c0e-kt,PAMk。2.2　UV、H2O2、UV/H2O2UV/H2O2/,PAM,2。2　PAMFig.2　DegradationefficiencyofPAMindifferentreactionsystems2,H2O2,PAM,H2O2PAM;H2O2,PAM,H2O2·OHPAM;Fe2O3/TiO2/Al2O3,H2O2,。,,120minTOC70%,180min75%。,、Fe2O3/TiO2/Al2O3,·69·刘　婷,等:非均相UV/Fenton反应体系处理聚丙烯酰胺废水第25卷　第19期,。2.3　PAM2.3.1　,PAM。,,0.5g1.0g,PAM,H2O2,·OH。,PAM。,。,1.0g,0.67g/L。2.3.2　H2O2H2O2·OH,H2O2,[6]。H2O2PAM。,H2O2,PAM。,H2O2,H2O211.25mL(7.5mL/L),249.75mg/L。2.3.3　PAM,PAM,PAM。,PAM,。H2O2PAM,PAMH2O2PAM([H2O2]0/[PAM]0)。3　结论①　,、、,UV/FentonPAM,180min,75%,PAM。②　PAM,0.67g/L、H2O27.5mL/LPAM。③　PAM,PAM[H2O2]0/[PAM]0。:[1]　,,,.Fenton[J].,2002,22(5):60-64.[2]　ParraS,HenaoL,MielczarskiE,etal.Synthesis,testing,andcharacterizationofanovelNafionmembranewithsu-periorperformanceinphotoassistedimmobilizedFentoncatalysis[J].Langmuir,2004,20(13):5621-5629.[3]　FengJY,HuXJ,YuePL.EffectofinitialsolutionpHonthedegradationofOrangeIIusingclay-basedFenano-compositesasheterogeneousphoto-Fentoncatalyst[J].WaterRes,2006,40(4):641-646.[4]　,.[J].,2005,26(1):112-116.[5]　,,,.[J].:,2003,41(2):224-227.[6]　,,,.UV/Fenton[J].:,2005,37(4):77-80.:[phone]E-mail:[e-mail]:2009-04-12·70·第25卷　第19期　　　　　　　　　　　　　　中国给水排水