基于铁的催化剂对含酚废水的催化氧化处理

《Catalysts》：Catalytic Oxidation of Phenolic Wastewater by Iron-Based Catalysts

　　

摘要

本研究的目的是探讨基于铁的催化剂在催化臭氧氧化处理含酚废水中的有效性及其作用机制。通过使用水和实际废水进行模拟实验，系统地考察了酚类物质和化学需氧量（COD）的去除率，分析了反应时间、pH值、臭氧剂量、催化剂剂量以及初始浓度等因素的影响。在模拟实验中，当臭氧剂量为16 mg/L/min、pH值为6.7–6.8、催化剂剂量为0.3 g/L时，酚类物质和COD的去除率分别为95.9%和93.5%。在实际废水中，反应时间为30分钟时，酚类物质和COD的去除率分别为68.6%和68.0%。三维荧光光谱和紫外光谱分析证实了该系统对酚类化合物、多环芳烃等污染物的有效去除能力。基于铁的催化剂通过三种途径生成·OH：活性氧在催化剂表面活性位点的吸附、Fe²⁺/Fe³⁺循环产生的自由基以及Fe²⁺对臭氧的直接活化。机制分析表明，这些途径通过破坏污染物的芳香环和共轭结构，将其转化为小分子或实现矿物化。本研究为含酚废水的深度处理提供了技术参考。