工業(yè)污水處理零價(jià)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(jià)鐵降解有機(jī)染料反應(yīng)速率的一個(gè)重要參數(shù)。研究表明，零價(jià)鐵降解有機(jī)染料的反應(yīng)速率與溶液pH高度相關(guān)。當(dāng)溶液pH降低時(shí)，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(jià)鐵、有機(jī)染料三者間能夠迅速形成氧化還原反應(yīng)〔見方程式〔1〕、〔2〕〕，隨著溶液pH的下降，溶液中的H+濃度會(huì)顯著增加，進(jìn)而正向加強(qiáng)氧化還原反應(yīng)，加快有機(jī)染料降解速率；〔2〕工業(yè)污水處理在高pH條件下，溶液酸堿度會(huì)對(duì)鐵離子氫氧化物這類沉淀物的生成起到促進(jìn)作用，而這類氫氧化物可能會(huì)在零價(jià)鐵表面形成表面隔離層，從而影響零價(jià)鐵進(jìn)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(jià)鐵的溶解。原因在于，鐵投加量的增加能夠提升零價(jià)鐵的總表面積和總活性基團(tuán)數(shù)，從而加快染料的降解速率。然而，過量的零價(jià)鐵投加會(huì)對(duì)降解反應(yīng)起到抑制作用。工業(yè)污水處理過量的零價(jià)鐵會(huì)使鐵粒子產(chǎn)生團(tuán)聚或重疊，從而降低單位質(zhì)量鐵粒子的比表面積。此外，過量的鐵離子在適宜pH條件下會(huì)產(chǎn)生大量鐵離子氫氧化物沉淀物，并可能在零價(jià)鐵表面產(chǎn)生表面隔離層，阻礙零價(jià)鐵的溶解，造成零價(jià)鐵利用率的下降。所以，最佳零價(jià)鐵投加量的確定應(yīng)同時(shí)考慮到降解效率和經(jīng)濟(jì)效率的雙重因素，做到既提高了降解效率，又達(dá)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、比表面積等方面的差異，對(duì)印染廢水的處理效果具有直接影響。下面以納米零價(jià)鐵為例，闡述其對(duì)印染廢水降解效果的影響。

由于納米零價(jià)鐵在染料廢水處理方面具備多種自身性質(zhì)的優(yōu)勢(shì)，如更小的粒徑尺寸、更大的比表面積、更高的表面活性位點(diǎn)密度和更強(qiáng)的表面位點(diǎn)活性等，使得對(duì)納米零價(jià)鐵的研究更加廣泛。S. C. Jung等對(duì)納米零價(jià)鐵進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)越小的粒徑尺寸，能夠產(chǎn)生越大的比表面積，從而使降解速率得到提高。而納米零價(jià)鐵較高的表面活性位點(diǎn)密度和活性，對(duì)有機(jī)染料的降解更是起到了強(qiáng)化作用。然而，值得注意的是，較強(qiáng)的反應(yīng)活性使納米零價(jià)鐵易于與環(huán)境中的各種媒介相互作用，會(huì)造成納米零價(jià)鐵的活性降低并不利于儲(chǔ)存。此外，由于范德華力和磁力的共同作用，納米零價(jià)鐵具有易于在水中快速團(tuán)聚的特性，這會(huì)導(dǎo)致納米零價(jià)鐵的反應(yīng)活性明顯降低。

 

4 反應(yīng)溫度的影響

零價(jià)鐵降解有機(jī)染料的反應(yīng)速率會(huì)隨著反應(yīng)溫度的升高而加快。反應(yīng)溫度對(duì)降解速率的促進(jìn)作用，可能是由于溫度的升高使得零價(jià)鐵表面腐蝕加快，從而使降解速率升高。此外，也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，隨著反應(yīng)溫度的升高，零價(jià)鐵粒子會(huì)產(chǎn)生更多的團(tuán)聚作用，可能會(huì)對(duì)有機(jī)染料的降解產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。http://www.xrwx.cn

 

 

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