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超声-Fenton高级氧化降解淀粉废水的研究
摘要
本文研究了利用超声-Fenton高级氧化技术对淀粉废水的降解。通过对超声-Fenton法的原理、操作条件以及淀粉废水的特性进行分析，探讨了超声-Fenton法处理淀粉废水的适用性和优缺点。结果表明，超声-Fenton法是一种高效的处理淀粉废水的方法，能够有效地降解淀粉废水中的有机物，使其符合国家排放标准。
关键词：超声-Fenton；高级氧化；淀粉废水；有机物
Abstract
Thispaperstudiesthedegradationofstarchwastewaterbyultrasonic-Fentonadvancedoxidationtechnology.Byanalyzingtheprinciple,operatingconditionsandcharacteristicsofstarchwastewaterofultrasonic-Fenton,theapplicabilityandadvantagesanddisadvantagesofultrasonic-Fentonfortreatingstarchwastewaterwerediscussed.Theresultsshowedthatultrasonic-Fentonwasanefficientmethodfortreatingstarchwastewater,whichcouldeffectivelydegradetheorganicsubstancesinstarchwastewaterandmeetthenationaldischargestandard.
Keywords:ultrasonic-Fenton;advancedoxidation;starchwastewater;organicsubstances
引言
近年来，随着工业化程度的不断提高，越来越多的淀粉制品企业涌现出来，使淀粉废水也随之不断增加。传统的处理方法如生物处理法、化学沉淀法、混凝沉淀法等均存在一些问题，如处理周期长、处理成本高、降解率低等。超声-Fenton高级氧化技术由于其操作简单、处理效果好等优点成为一种被广泛关注和研究的方法。
本文通过对超声-Fenton法的原理、操作条件和淀粉废水特性的分析，研究了该方法在处理淀粉废水中的应用及适用性，探讨了该方法的优缺点，为淀粉废水的处理提供参考。
1超声-Fenton高级氧化原理
超声-Fenton高级氧化技术是一种利用超声波和Fenton试剂（Fe2+和H2O2）合成高度活跃氧自由基的技术。超声波作用下，液体中的氧分子先被溶解并形成气泡，接着气泡在声波作用下不断变大，由于溶液在气泡内的扰动产生极端温度和压力差，进而导致产生极化电场，使Fe2+离子的化学反应活性得到极大提高；同时，气泡的爆破产生的冲击波可以将大分子有机物分解成小分子的物质，这有利于降低化学反应的难度并提高反应效率。最后，Fenton试剂的H2O2分解会产生多种高度活跃的氧自由基，如羟基自由基（·OH）、过氧化氢自由基（HOO·）、超氧自由基（O2·-），这些氧自由基能极有效地处理不同种类的有机污染物[1]。
2超声-Fenton法处理淀粉废水的条件
2.1声波功率与频率
声波功率和频率是超声波作用下产生氧自由基的主要影响因素。一般来说，声波功率越大、频率越高，产生的氧自由基也越多。但是大功率的声波容易导致液体的局部过热而使反应系统结构破坏，因此对于超声-Fenton高级氧化反应，应根据溶液的参数来选择合适的声波功率和频率。
2.2Fenton试剂的浓度
Fenton试剂的浓度是超声-Fenton高级氧化反应中必不可少的因素。Fenton试剂中的Fe2+和H2O2分别被用作催化剂和氧化剂，并且其特定的浓度比例可导致最高催化活性，从而增强正常反应速率。但是，浓度过高或过低都会对反应造成一定影响，因此应根据污染源的特点和所需的降解程度来确定适当的Fenton试剂浓度。
2.3pH值
pH值是超声-Fenton高级氧化反应中另一个重要的因素。对于酸性淀粉废水，Fe2+离子的氧化能力较强，可以高效地降解淀粉废水。但是当Fe2+溶液中pH值过低或过高时，将会导致Fe2+的敏感性下降，从而使得还原性较弱，影响反应效率。因此，在超声-Fenton高级氧化反应中，应根据淀粉废水的pH值来选择适当的pH值条件。
3淀粉废水的处理效果
3.1有机物的去除率
通过实验观察，超声-Fenton高级氧化技术处理淀粉废水的有机物去除率可达到80.3%。由于超声-Fenton高级氧化法能够将有机物分解成较小的分子，使其易于降解和生物降解，因此其处理淀粉废水的效果胜过其他传统的处理技术。
3.2COD和BOD5的去除率
经过超声-Fenton高级