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光电Fenton耦合转盘技术处理四环素废水
  • ISSN号:0254-6108
  • 期刊名称:环境化学
  • 时间:2016
  • 页码:893-900
  • 期号:05
  • 便笺:11-1844/X
  • 分类:X830.2[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者地址:山东大学环境科学与工程学院;
  • 作者机构:山东大学环境科学与工程学院,济南250100
  • 相关基金:国家自然科学基金(21007033)资助
中文摘要:

本实验中,我们开发了一种耦合紫外光催化和转盘技术的电Fenton反应器用于降解含有四环素的有机废水.在该反应器中,O_2首先在旋转的石墨阴极表面发生还原反应生成H_2O_2,随后H_2O_2被催化分解成活性自由基来降解矿化有机物.实验中了考察了pH,阴极电压,转速等实验条件对系统生成H_2O_2能力的影响.结果表明,在pH=3,阴极电压-0.8 V vs.SCE,转速为400 r·min^-1条件下,经过75 min反应H_2O_2的积累浓度有最大值(51.5 mg·L^-1).实验证明该系统对四环素有较好的降解和矿化效果.以1.0 mmol·L^-1的Fe^2+作为催化剂,紫外/电Fenton耦合转盘系统可以在45 min内将初始浓度50 mg·L^-1四环素降解94.2%且90 min时TOC的去除率为68.2%.紫外/电Fenton处理效果明显优于电Fenton系统.进一步实验分析发现,紫外线的引入可以通过两种途径来提升电Fenton的处理效果.一方面紫外光可以促进Fe^3+还原成Fe^2+,加速体系铁离子循环,从而提升电Fenton的处理效果;另一方面还可以通过直接激发H_2O_2分解成活性自由基加速降解四环素.

英文摘要:

In this study, an electro-Fenton reactor coupling ultraviolet light and rotating disk technology was designed for the degradation of wastewater containing tetracycline. In this reactor,H_2O_2 was generated in situ from the reduction reaction of O_2 in the rotating graphite cathode,and then the H_2O_2 is decomposed into active free radicals to degradation of recalcitrant organic pollutants.The effects of p H,voltage,and rotating speed on hydrogen peroxide generation were investigated,and the maximum concentration of H_2O_2 reached 51.5 mg·L~(-1) within 75 min at pH 3,rotation speed of 400 r·min~(-1) and a potential of -0.8 V vs. SCE. The photo-electro-Fenton system showed excellent ability for degrading organic pollutants compared to the electro-Fenton system. Experimental results showed that 94.2% of tetracycline( 50 mg·L~(-1)) was degraded in the photo-electro-Fenton system within 45 min and the TOC removal efficiency is 68. 2% in 90 min. Further experiments indicated that the ferric ions are photo-converted to ferrous ions,increasing the hydroxyl radical generation rate. In addition, the direct excitation of hydrogen peroxide into the hydroxyl radical by UV contributed to the removal of tetracycline.

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期刊信息
  • 《环境化学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院生态环境研究中心
  • 主编:郭良宏
  • 地址:北京2871信箱
  • 邮编:100085
  • 邮箱:hjhx@rcees.ac.cn
  • 电话:010-62923569
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-6108
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1844/X
  • 邮发代号:82-394
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27127