微波协同活性炭强化铜类Fenton法的作用机理

陈红英,单佳琪,郑贾娜

(浙江工业大学 土木工程学院,浙江 杭州 310023)

Fenton法是利用Fe2+/H2O2体系在酸性条件下产生强氧化性·OH降解污染物的一种水处理技术[1]。这一技术虽然具有操作简单、不会产生二次污染的优点,但也存在pH值的适用范围较小且低(pH值为2.5～3.5)的缺陷,反应前常需要投加酸性药剂进行预处理,增加了废水处理的成本[2]。铜与铁均为第4周期的过渡金属,具有相近的化学性质,Cu2+作为催化剂催化Fenton反应产生·OH的方法称为铜类Fenton法,具有较宽pH值适用范围(pH值为6～8)[3]。在铜类Fenton法的基础上加入微波场与活性炭形成微波-活性炭-铜类Fenton法,具有更好的去除效果。在微波-活性炭-铜类Fenton法体系中,微波加热是利用物质内部分子的高频往复运动,在短时间内实现物体快速升温的加热方式[4-5],活性炭是一种空隙发达、比表面积大的多孔吸附剂,具有较强的吸附效应[6],研究微波、活性炭对铜类Fenton法的强化作用对微波-活性炭-铜类Fenton法的优化具有重要意义。

黄连素(Berberine,BER)是一种广泛使用的抗生素,具有可生化性差、COD质量浓度高、组分波动大和含有生物毒性等特点,对环境具有较大的威胁[7]。因此,笔者以BER为目标污染物,通过微波-活性炭-铜类Fenton法对BER废水进行处理,研究微波协同活性炭强化铜类Fenton法的作用机理。

1 试验材料与方法

1.1 试剂与仪器

盐酸黄连素水合物(分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司);椰壳活性炭(江苏森森炭业科技有限公司);30%过氧化氢(分析纯,上海凌峰化学试剂有限公司);五水硫酸铜(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);浓硫酸(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);氢氧化钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);对苯二甲酸(分析纯,阿拉丁生化科技股份有限公司)。……