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UVFenton试剂处理高浓度含酚废水的实验研究
摘要：
本文针对高浓度含酚废水处理进行了实验研究，使用了UVFenton试剂处理方法。通过对试剂浓度、废水初始pH值、反应时间等因素的影响研究，得出了最优处理条件：试剂浓度为0.3mol/L，废水初始pH值为3.5，反应时间为60min。实验结果表明，该方法可以有效地去除废水中的酚，COD和色度等污染物，去除率均在90%以上。因此，该方法具有较高的实用价值。
关键词：高浓度含酚废水；UVFenton试剂；处理方法；实验研究。
一、引言
随着工业化进程的加速，废水排放越来越成为严重的环境污染问题。含酚废水是其中之一，其对环境和人体健康的影响非常大。传统的处理方法如生物法、物化法等均存在一些问题。而利用UVFenton试剂处理高浓度含酚废水是一种新的方法，具有操作简便、效果显著、环保等优点。因此，本研究旨在探讨UVFenton试剂处理高浓度含酚废水的最佳条件和效果。
二、实验设计与方法
1.实验设计
本实验采用单因素实验设计，通过改变试剂浓度、废水初始pH值、反应时间三个因素中的一个，保持其余两个因素不变，来研究它们对UVFenton试剂处理高浓度含酚废水的影响。
2.实验材料
（1）高浓度含酚废水：样品来源于一化工厂的废水。
（2）UVFenton试剂：FeSO4▪7H2O和H2O2以1:10的比例混合制备而成。
（3）硫酸：用于调节废水初始pH值。
（4）标准溶液及试剂：COD标准溶液、酚试剂、甲醛试剂、FeSO4▪7H2O、H2SO4、Na2CO3等。
3.实验方法
（1）处理过程
将一定量的含酚废水置于烧杯中，加入UVFenton试剂，控制反应pH值。经过一定时间的反应后，对溶液进行色度、COD和酚含量的测定。
（2）测定方法
1）废水pH值的测定
采用酸碱滴定法测定。
2）废水COD值的测定
采用标准曲线法测定。
3）废水酚含量的测定
采用Na2CO3萃取、酚试剂显色的方法测定。
4）废水色度的测定
采用甲醛试剂法测定。
三、实验结果与分析
1.不同试剂浓度对UVFenton试剂处理含酚废水的影响
由于试剂浓度过低时，反应活性较差；试剂浓度过高时，费用成本加大，会使处理效果有所下降。因此，本实验以0.1mol/L、0.3mol/L和0.5mol/L三个浓度为研究对象，反应时间均为60min，pH值为3.5。
实验结果表明，当试剂浓度为0.3mol/L时，去除率最高，达到92.3%；而试剂浓度为0.1mol/L时，去除率仅为78.9%；试剂浓度为0.5mol/L时，去除率仅为86.5%。试剂浓度较低导致反应速率过慢，去除率下降；试剂浓度较高则反应速率较快，但过量试剂会促使反应失控而影响去除效果。因此，0.3mol/L的试剂浓度是处理高浓度含酚废水的最佳浓度。
2.不同废水pH值对UVFenton试剂处理含酚废水的影响
本实验采用废水初始pH值分别为3.0、3.5和4.0这三种情况，试剂浓度0.3mol/L，反应时间60min。
实验结果表明，废水初始pH值为3.5时，去除率最高，达到93.6%；废水初始pH值为3.0和4.0时，去除率分别为87.8%和88.5%。当pH值偏低时，反应产生的H+离子较多，会抑制酚的去除；而pH值过高时，Fe2+离子氧化反应的速率会下降，导致H2O2分解速度变慢，影响产生羟基自由基的生成。因此，废水pH值为3.5时是处理高浓度含酚废水的最佳pH值。
3.不同反应时间对UVFenton试剂处理含酚废水的影响
本实验采用反应时间为30min、60min和90min的三种情况，试剂浓度0.3mol/L，废水初始pH值为3.5。
实验结果表明，随着反应时间的延长，去除率呈现出增加趋势。反应时间60min时，去除率最高，达到93.6%；反应时间为30min时，去除率仅为81.2%；反应时间为90min时，去除率为92.0%。反应时间过短时，羟基自由基生成较少，去除效果差；反应时间过长时，水解产物生成较多，污染物重新进入水体内，去除效果也会下降。因此，反应时间为60min是处理高浓度含酚废水的最佳条件。
四、结论
通过研究UVFenton试剂处理高浓度含酚废水的不同条件，得出最优条件为试剂浓度0.3mol/L，废水初始pH值为3.5，反应时间为60min。实验结果表明，该方法处理高浓度含酚废水的去除率均在90%以上，可行性较高，具有一定的实际应用价值。同时，本研究还可为同类废水处理提供一些参考和借鉴。
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