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工業汙水處理零價鐵降解印染廢水的影響因素

文章出處:人氣: 發表時間:2017-10-31 10:23:26
工業汙水處理零價鐵降解印染廢水的影響因素
 
 
1 pH的影響
溶液pH是影響零價鐵降解有機染料反應速率的一個重要參數。研究表明,零價鐵降解有機染料的反應速率與溶液pH高度相關。當溶液pH降低時,印染廢水的降解速率能夠獲得明顯提升。原因如下:〔1〕H+與零價鐵、有機染料三者間能夠迅速形成氧化還原反應〔見方程式〔1〕、〔2〕〕,隨著溶液pH的下降,溶液中的H+濃度會顯著增加,進而正向加強氧化還原反應,加快有機染料降解速率;〔2〕工業汙水處理在高pH條件下,溶液酸堿度會對鐵離子氫氧化物這類沉澱物的生成起到促進作用,而這類氫氧化物可能會在零價鐵表麵形成表麵隔離層,從而影響零價鐵進一步的氧化還原過程。
 
2 鐵投加量的影響
鐵投加量的增加能夠加快零價鐵的溶解。原因在於,鐵投加量的增加能夠提升零價鐵的總表麵積和總活性基團數,從而加快染料的降解速率。然而,過量的零價鐵投加會對降解反應起到抑製作用。工業汙水處理過量的零價鐵會使鐵粒子產生團聚或重疊,從而降低單位質量鐵粒子的比表麵積。此外,過量的鐵離子在適宜pH條件下會產生大量鐵離子氫氧化物沉澱物,並可能在零價鐵表麵產生表麵隔離層,阻礙零價鐵的溶解,造成零價鐵利用率的下降。所以,最佳零價鐵投加量的確定應同時考慮到降解效率和經濟效率的雙重因素,做到既提高了降解效率,又達到較高的鐵利用率。
 
3 鐵源種類的影響
不同種類的鐵源,因其在粒徑尺寸、比表麵積等方麵的差異,對印染廢水的處理效果具有直接影響。下麵以納米零價鐵為例,闡述其對印染廢水降解效果的影響。
由於納米零價鐵在染料廢水處理方麵具備多種自身性質的優勢,如更小的粒徑尺寸、更大的比表麵積、更高的表麵活性位點密度和更強的表麵位點活性等,使得對納米零價鐵的研究更加廣泛。S. C. Jung等對納米零價鐵進行了研究,發現越小的粒徑尺寸,能夠產生越大的比表麵積,從而使降解速率得到提高。而納米零價鐵較高的表麵活性位點密度和活性,對有機染料的降解更是起到了強化作用。然而,值得注意的是,較強的反應活性使納米零價鐵易於與環境中的各種媒介相互作用,會造成納米零價鐵的活性降低並不利於儲存。此外,由於範德華力和磁力的共同作用,納米零價鐵具有易於在水中快速團聚的特性,這會導致納米零價鐵的反應活性明顯降低。
 
4 反應溫度的影響
零價鐵降解有機染料的反應速率會隨著反應溫度的升高而加快。反應溫度對降解速率的促進作用,可能是由於溫度的升高使得零價鐵表麵腐蝕加快,從而使降解速率升高。此外,也有學者發現,隨著反應溫度的升高,零價鐵粒子會產生更多的團聚作用,可能會對有機染料的降解產生一定的負麵影響。http://www.yingaoqing.com
 
 
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