Cơ Chế Của Quá Trình Quang Fenton - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Luận Văn - Báo Cáo >
3. Công nghệ - Môi trường >

Cơ chế của quá trình quang Fenton

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (416.86 KB, 53 trang )

Tổng quan về một số q trình oxy hóa bậc cao AOPSthông dụng trong xử lý nước thải ở Việt NamGVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH: Lê Hoàng Toại23

3.4.3.2 Cơ chế của quá trình quang Fenton

Trong những điều kiện tối ưu của quá trình Fenton tức khi pH thấp pH4,ion Fe3+phần lớn sẽ nằm dưới dạng phức [Fe3+OH-]2+. Chính dạng này gấp thu ánh sáng UV trong miền 250λ 400 nm rất mạnh,hơn hẳn so với ion Fe3+.Phản ứng khử [Fe3+OH-]2+trong dung dịch bằng q trình quang hóa học cho phép tạo ra một số gốc hydroxylOH phụ thêm theo phương trình sau : Fe3++ H2O à [Fe3+OH-]2+.+ H+4 [Fe3+OH-]2++ h γà Fe2++ OH 5Tổng hợp hai phương trình trên sẽ được : Fe3++ H2O + h γà Fe2++ H++ OH 6Phản ứng này là phản ứng đặc trưng của quá trình quang Fenton.Tiếp theo sau phản ứng 6 sẽ là phản ứng Fenton thơng thường 1. Do đó nhờ tác dụng bức xạ của UV,ion sắt được chuyển hóa trạng thái Fe3+sang Fe2+và sau đó ngược lại Fe2+sang Fe3+bằng q trình Fenton thông thường tạo thành một chu kỳ không dừng. Đây chính là điểm khác biệt với q trình Fenton thơng thường là q trình xảy ra chậm dần lại doFe2+chuyển một chiều thành Fe3+cho đến khi khơng còn Fe2+trong dung dịch Các phản ứng xảy ra trong q trình quang Fenton được mơ tả trên sơ đồ dưới đâyhình III.1Tổng quan về một số q trình oxy hóa bậc cao AOPSthông dụng trong xử lý nước thải ở Việt NamGVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH: Lê Hồng Toại24Hình III.1. Sơ đồ các phản ứng xảy ra trong quá trình quang FentonGhi chú : A- chất ơ nhiễm cần xử lý A.,A - Các chất trung gian của phản ứng.3.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Fenton và quang Fenton 3.4.3.1. Ảnh hưởng độ pHTrong phản ứng Fenton, độ pH ảnh hưởng rất lớn đến độ phân hủy và nồng độ Fe2+, từ đó ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ phản ứng và hiệu quả phân hủy các chất hữu cơ.Khi các ion FeII và FeIII ở trạng thái hòa tan nhưng khơng tạo phức với các phối tử hữu cơ, chúng có thể tồn tại dưới dạng các phần tử bị thủy phân hoặc tạo phức vớicác vô cơ khác tùy theo độ pH của dung dịch, nồng độ các ion sắt và các phối tử vô cơ. Đối với dung dịch có pH từ 2-7 và trong dung dịch khơng có các phối tử vơ cơmạnh, các phần tử FeII sẽ là Fe2+. Ở pH thấp hơn 3, đối với trường hợp ion FeIII, chúng sẽ nằm dưới dạng Fe3+, khi pH đến sát 3, sẽ nằm dưới dạng FeOH2+và khi pH nằm giữa 3 và 7, chúng sẽ nằm dưới dạng FeOH2 +. Vì vậy, trong mơi trường axit sẽ rất thuận lợi cho quá trình tạo gốc hydroxyl tự doOH theo phản ứng 1, trong khi ở mơi trường pH cao, q trình kết tủa Fe3+xảy ra nhanh hơn quá trình khử của phản ứng 2, làm giảm nguồn tạo ra Fe2+,trở thành yếu tố hạn chế tốc độ phản ứng.Quang phân phức FeIIIPhản ứng OH+APhản ứng Fenton FeII+ H2O2Gốc hydroxyl OHFeIIIFeIIBướ sóng300nm Bước sóng 300nmA .A +O2+O2 A bị oxi hóaA bị oxi hóa Quangphân H2O2Quang phân trựctiếp A+ hvTổng quan về một số quá trình oxy hóa bậc cao AOPSthơng dụng trong xử lý nước thải ở Việt NamGVHD: Th.S Võ Hồng Thi SVTH: Lê Hồng Toại25Nói chung phản ứng Fenton xảy ra thuận lợi khi pH từ 3-5, đạt được tốc độ cao nhất khi pH nằm trong khoảng hẹp trên dưới 3.Khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ pH pH từ 1 đến 8 đến tốc độ phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ bằng hệ Fenton Fe2+H2O2trong điều kiện dư Fe2+để loại trừ ảnh hưởng của các ion Fe3+, Gallard 1998 thấy khi pH ≤3, tốc độ phản ứng xảy ra nhanh vì theo cơ chế tạo gốc hydroxylOH trực tiếp từ H2O2và Fe2+như phương trình 1. Tuy nhiên, khi pH tăng pH4, tốc độ phản ứng oxi hóa chậm lại. Theocác tác giả, nguyên nhân có thể trong điều kiện hệ Fe2+H2O2có thể đã tạo ra các chất trung gian hoạt động kém hơn gốc hydroxyl hoặc chất trung gian này khơng phânhủy giải phóng ra gốc hydroxyl hoạt động.

3.4.3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ Fe

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• tổng quan quá trình oxy hóa trong xử lý chất thải
  • 53
  • 927
  • 5

Tải bản đầy đủ (.pdf) (53 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(416.86 KB) - tổng quan quá trình oxy hóa trong xử lý chất thải-53 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×