fenton法处理染料废水（台湾资料）.pdf

大 同 大 學 化 學 工 程 學 系 專 題 研 究 報 告 FENTON 法應用於處理 染料廢水之研究 學生：秦興國 指導教授：陳嘉明 中華民國九十二年十月三十日 編號：9328 誌謝 本專題研究能如期完成，有賴陳嘉明教授及陳泰祥老師詳盡的指導與 督促，以及實驗室的吳俊星、李逸先、黃國森等學長姊在各方面的指 導。從專題之初至今，不厭其煩地給予學生意見，使學生於專題研究 上獲益良多，並且在遭遇問題時適時地獲得協助，在此獻上學生最誠 摯的謝意。 摘要 化學氧化法可分解廢水中的有機物質，以降低廢水的化學需氧量 （COD），是未來高級廢水處理的重要方法之一。本研究以實驗室配 製之桃紅酸性染料廢水，利用Fenton法，以硫酸亞鐵及過氧化氫反應 產生的氫氧自由基用來氧化分解染料。除探討Fenton反應的效果外， 並探討其反應動力學。實驗在室溫（約30℃）下進行，反應環境控制 在pH值3，改變不同的硫酸亞鐵起始濃度（0.1~1.8mM）、過氧化氫起 始濃度（0.2~15 mM）以及桃紅酸性染料起始濃度（30~250 ppm）， 藉由初速率法討論所實驗出反應動力模式的合理性，以及實際運用於 實場廢水之可行性。 i 目錄 摘要 i 目錄 ii 圖目錄v 表目錄 vi 第一章 前言1 第二章 簡介3 2.1 染料(Dye) 3 2.1.1 染料污水對環境的危害3 2.1.2 染料污水的處理方法4 2.1.3 高級氧化法的應用4 2.2 Fenton 程序介紹6 2.2.1 Fenton 程序簡介6 2.2.2 Fenton 程序的反應機構7 2.2.3 Fenton 程序與有機物的反應機構8 2.2.4 Fenton 程序的反應過程9 2.2.5 影響Fenton 試劑氧化力的影響變因10 2.2.6 Fenton 試劑對芳香族化合物之反應15 2.2.6.1 Fenton 試劑與化合物之氧化15 ii 2.2.6.2 Fenton 試劑與芳香族氧化之可能途徑15 2.2.7 Fenton 試劑對不同有機物的反應速率常數18 2.2.8 Fenton 試劑具有之優點20 2.2.9 Fenton 試劑在環境上的要求20 2.2.10 Fenton 程序的應用21 2.2.10.1 難分解有機污染物之處理21 2.2.10.2 工業廢水之處理22 2.3 文獻回顧 22 第三章 反應動力模式31 3.1 Fenton 程序之反應機制31 3.2 Fenton 程序之反應速率方程式33 第四章 實驗34 4.1 實驗藥品與儀器設備34 4.1.1 實驗藥品34 4.1.2 儀器設備34 4.2 實驗概述與控制條件35 4.3 實驗步驟35 4.3.1 製作桃紅酸性染料檢量線35 4.3.2 進行Fenton 程序實驗..……….…………………… 36 iii