為了拓寬Fenton反應(yīng)pH范圍，提高降解效率、減少藥劑用量，向Fenton體系中添加輔助催化劑Cu（Ⅱ），并對(duì)微波輔助催化氧化對(duì)硝基苯酚（PNP）模擬廢水工藝進(jìn)行了研究。提出微波輻照-放置處理工藝，并與普通全過(guò)程微波處理工藝進(jìn)行了比較。

結(jié)果表明，該體系處理工藝將Fenton反應(yīng)最佳pH范圍由2.0~3.5拓寬到2.0~5.5；在pH=5.0時(shí)，對(duì)于100 mg/L的PNP溶液，當(dāng)[Cu2+]=0.8 mg/L、[Fe2+]=3.0 mg/L、[H2O2]=0.2 g/L，微波功率250 W，輻照2.0 min、放置4.0 min，PNP去除率可達(dá)98%以上；輔助催化劑Cu2+的加入增強(qiáng)了氧化效果，同時(shí)節(jié)約藥品20%以上。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Cu2+與Fe2+發(fā)生了某種作用機(jī)制，聯(lián)合促進(jìn)了體系中•OH的生成。

該反應(yīng)體系不僅將傳統(tǒng)Fenton反應(yīng)體系狹窄的pH值范圍延伸到接近中性的區(qū)域5.0~5.5，又可在短時(shí)間內(nèi)使PNP去除率達(dá)到98%以上。

Fenton氧化技術(shù)是一種典型的高級(jí)氧化技術(shù)，能夠直接作用于有機(jī)污染物，使之礦化。Fenton氧化反應(yīng)快速、高效、無(wú)二次污染，而且通過(guò)調(diào)節(jié)ｐＨ，可實(shí)現(xiàn)Fe2+向Fe(OH)3轉(zhuǎn)化，利用Fe(OH)3的絮凝作用進(jìn)一步凈化水質(zhì)。因其低選擇性和高氧化性，在印染、化工、醫(yī)藥等領(lǐng)域的有毒有害難生物降解有機(jī)廢水處理中有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但其最佳反應(yīng)ｐＨ范圍較窄、Ｈ2Ｏ2利用率低等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。

而在Fenton體系中加入起輔助催化作用的Ｃｕ２＋，在拓寬反應(yīng)ｐＨ值的同時(shí)，進(jìn)一步提高了氧化效果，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。體系基礎(chǔ)上提出ＭＷ-ＣｕFenton體系，即在微波強(qiáng)化Fenton體系中加入能對(duì)Ｆｅ２＋催化Ｈ２Ｏ２起輔助作用的Ｃｕ２＋，采用一種新的微波輻照放置處理工藝，找到了一種近中性條件下能較大幅度減少藥品投加量、提高降解效率、最大限度節(jié)能等有著一系列優(yōu)點(diǎn)的處理方法，具有很好的應(yīng)用前景。具體參見(jiàn)http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1實(shí)驗(yàn)藥品

硫酸亞鐵（ＦｅＳＯ４•７Ｈ２Ｏ，ＦｅＳＯ４溶液用ＨＮＯ３調(diào)節(jié)，保存在ｐＨ＝２．０的環(huán)境中）、硫酸銅（ＣｕＳＯ４•５Ｈ２Ｏ）、雙氧水（Ｈ２Ｏ２）、氫氧化鈉（ＮａＯＨ）、硝酸（ＨＮＯ３），對(duì)硝基苯酚（ＰＮＰ）由天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所提供，各物質(zhì)均為分析純，溶液均由蒸餾水配制。

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