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内电解—Fenton氧化工艺在苯胺废水处理中的应用 随着化学工业的发展,废水排放量逐年上升,这不仅给生态环境造成了极大的破坏,同时对人民生命财产安全也带来了严重的威胁。为了保护人民健康和环境安全,治理废水成为了当今社会的一项重要任务。苯胺是一种重要的有机原料,在制药、染料、橡胶等领域广泛应用,但同时也会产生废水,其中含有苯胺、苯胺类化合物等有害物质,这样的废水如果随意排放不仅会对周围环境带来污染,对人体健康也会造成危害。因此,研究苯胺废水处理方法显得十分必要。而内电解—Fenton氧化工艺就成为了解决苯胺废水处理问题的一种重要手段。 一、内电解—Fenton氧化工艺原理 作为一种先进的处理工艺,内电解—Fenton氧化工艺与传统的化学氧化法不同,不需要添加外部氧化剂,而是在阳极和阴极之间形成的微小间隙内利用本身存在的电化学反应完成废水的处理。具体来说,该工艺分为两个阶段:内电解和Fenton氧化。 l内电解 内电解是指利用电解反应过程将废水中的电子从废水中取出。废水是一种复杂的混合物,其中可能的离子种类很多,而在内电解过程中,只有符合一定条件的离子才能成为试剂发生电化学反应。在应用内电解-Fenton氧化的过程中,通常是将试剂在外部加入搅拌反应体系中。根据溶液的离子组成,可以确定废水在那些电化学反应容易发生,可选择好的电楼对离子进行电化学反应。比如,常见的离子还原电位如下: Fe3+/Fe2+:E0=0.771V O2/H2O2:E0=0.695V 当电流通过应用的电极时,会引起水分子的电解,将废水中的有机物溶解成离子形式,随着电解的进行,阴阳极之间会产生复杂的电化学反应,形成大量的自由基。 lFenton氧化 Fenton氧化是一种利用过硫酸根和含铁离子催化的氧化反应。在内电解的过程中,细微间隙中产生的自由基很容易进入移动电解质界面,在这里与Fenton试剂(过硫酸根和铁盐)反应生成高效的氧化剂,这些氧化剂包括羟自由基(OH•)、重氮自由基(NO2•)、过氧自由基(O2•-)等。这些自由基遇到污染物分子就会发生氧化反应,使其分解为简单、无害的物质。 二、内电解—Fenton氧化处理苯胺废水的优点 与传统的废水处理方式相比,内电解-Fenton氧化有以下几个优势: 1.完全无污染 该工艺不需要添加化学试剂,对环境无任何污染,且处理后的溶液会自然降解,不存在二次污染等问题。 2.高效节能 内电解-Fenton氧化只需要少量的电能和废水中自身存在的离子,即可实现高效处理,相比传统的化学氧化是一种节省能源的更为环保的处理方式。 3.处理效果好 内电解-Fenton氧化处理效果显著,能够降解废水中大多数有机物质,包括高难降解物质,处理后的水质能够达到国家排放标准。 三、内电解—Fenton氧化处理苯胺废水的工程应用 内电解-Fenton氧化法已被广泛应用于苯胺废水的处理工艺中。该工艺方案可以结合实际情况,采取操作简便,实施方便等多种优势,取得了比较明显的治理效果。 1.实验条件 在实验中,使用电化学反应搭配Fenton反应,对含有苯胺的废水进行处理,实验过程的具体参数如下: 电解槽尺度:8*16cm 电极品质:Ti/RuO2 电流电压:8V/10A 辅助电极:铁棒 通气量:15ml/min 50mL废水样品 过硫酸钾:30mg/L 总Fe:0.1mg/L 2.实验结果 实验结果表明:利用内电解—Fenton氧化处理苯胺废水处理最佳条件为:pH值为3,过硫酸钾添加量为30mg/L,总的铁离子添加量为0.1mg/L,电流为8V,电解时间为60分钟。在这样的实验条件下,废水的COD和尿素添加量分别降至了100和10mg/L,处理水的压缩强度也得到了很好的保证。 四、结论 内电解—Fenton氧化工艺是一种高效、环保的废水处理方式。通过内电解和Fenton氧化两个阶段的联动反应,能够将苯胺废水等有机物质完全降解分解,处理后的水质符合国家排放标准,并且没有任何二次污染危害。在工程实践中,该工艺方案能够取得较好的苯胺废水处理效果,是一种较为理想的苯胺废水处理方式。