Fenton法氧化/混凝作用去除腐殖酸的研究
摘要：采用Fenton法处理高浓度腐殖酸模拟废水，考察反应时间、初始pH、H2O2和Fe2+投量对腐殖酸COD、TOC、UV254、A400的影响，通过体系平均氧化态（η）、A465/A665、氧化/混凝作用去除COD比值（φ）、Zeta电位（ζ）等的变化研究氧化和混凝作用对腐殖酸去除的特性。结果表明，Fenton试剂能在较宽初始pH范围（2.0～5.0）内有效降解腐殖酸。当反应时间为2h，腐殖酸A400降低值（78.2%～94.5%）比UV254（75.6%～88.4%）高，COD去除率（50.8%～62.5%）比TOC（31.2%～35.1%）高.腐殖酸的去除由氧化作用（CODoxid）和混凝作用（CODcoag）共同完成。反应初始阶段腐殖酸主要通过氧化作用迅速降解去除。腐殖酸易被部分氧化为小分子有机物而不易矿化，过多Fe2+投量（［Fe2+］>0.08mol/L）会使CODoxid下降。混凝主要通过电中和及吸附网捕作用进行，氧化作用影响混凝作用，高CODoxid导致低CODcoag；高H2O2投量下（［H2O2］>0.2mol/L）Fe2+投量显著影响混凝作用对COD的去除。
关键词：腐殖酸，Fenton，氧化，混凝
腐殖酸（humicacids，HA）广泛存在于土壤和天然水体中，是天然水体中有机物的主要组成之一，主要成为为以苯环结构为主的芳香类有机物，苯环上的主要官能团包括酮、酯、羧酸、醛、酚等（见图1），常被人们作为难降解有机物的一个典型来研究。Fenton法被认为是一种有效去除难降解有机物的高级氧化技术，包括氧化、中和、混凝和固液分离4个主要步骤，以H2O2在Fe2+催化下生成·OH为氧化剂将难降解有机物氧化降解为易生物降解的小分子有机物或矿化为CO2和H2O，污染物通过氧化和混凝的综合作用得以去除。但鲜有文献对比分析Fenton法氧化/混凝作用对腐殖酸的降解去除。本研究以腐殖酸模拟废水为对象，采用传统Fenton法进行处理，考察反应时间、初始pH值和Fenton试剂投量对高浓度腐殖酸废水COD、TOC、UV254和A400的影响，对比分析氧化和混凝作用对腐殖酸COD去除的贡献，并通过对体系平均氧化态、A465/A665、Zeta电位和氧化/混凝去除作用比等的表征，对Fenton法处理腐殖酸的氧化/混凝去除机制进行探讨。
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