UV/Fenton法的实验结果与讨论

UV/Fenton法处理造纸黑液的研究

摘要
　　在这个实验中测试了不同pH值时紫外光助Fenton法（UV/Fenton）处理造纸黑液的效果。同时对不同实验参数如初始铁离子浓度，双氧水浓度，反应时间和pH值对造纸黑液COD去除率的影响也进行了评测。COD（化学需氧量）和BOD5（5日生化需氧量）被选为评价Fenton法和光助Fenton法这种高级氧化法（AOPs）处理造纸黑液效果的环境变量参数（本次实验所用造纸黑液的基本生化指标如下：pH= 10.8，CODo = 126631.8 mg/l， BOD5 = 490 mg/l）。在合适的反应条件下（[Fe2+] = 3g/l， [H2O2] = 5 ml/l，pH = 5， 反应时间=150min），采用光助Fenton法处理造纸黑液可获得79.14% 的COD去除率。光助Fenton法处理造纸黑液的另一个优点是可以提高黑液的可生化性，处理后BOD5/COD值从0.0039提高到0.24228，上升了62倍多。从以上的实验结果可推出光助Fenton法是处理造纸黑液的一种合适方法。光助Fenton法产生处理效果主要是靠反应过程中生成的非常活跃的氧化性自由基－羟基自由基·OH。羟基自由基·OH能够逐渐氧化分解难降解的人工合成化合物和天然的有机混合物，甚至最终把它们都氧化成CO2和H2O，这都要归功于它在水溶液中的高氧化电极电位（+2.80 eV）。
关键词：黑液，UV/Fenton，COD去除率，可生化能力

本实验所用的造纸黑液全部来自某造纸厂的煮浆工段废水，即指碱法制浆的黑液或酸法制浆过程中的红液，含杂质达10%～20%，其中35%为无机物，65%为有机物，废液中含碱量高，SS浓度也很高。有机物主要是木素化合物、糖类、脂肪酸、少量醇、酮、醛、树脂、单宁、蛋白质等。该水样色度较深呈黑色，粘度很大，容易发泡。经多个平行测试，取得如下数据：pH＝10.8，CODCr=126631.8mg/l,BOD5＝490mg/l，BOD5/COD＝0.0039。由于实验条件所限，还有一些指标无法测量，比较遗憾。考虑到本实验的目的是通过UV/Fenton法对造纸黑液进行预处理，以去除部分COD和提高废水的可生化降解能力，故只测得如上几个参量也能够接受。

1、主要实验仪器和试剂介绍
SGY-1型多功能光化学反应仪
MS－3型微波消解COD测定仪

德国WTW公司出品的OxiTop®　IS BOD测试仪