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沈 阳 建 筑 大 学 学 报
（ 自 然 科 学 版 ）
第 28 卷
下． 因此研究出经济高效的方法深度处理草浆造
纸废水成为我国学者研究的重点．
微波 － Fenton 试剂法是一种新型的高级氧化
技 术
［5 － 7］
，它 与 传 统 Fenton 法 以 及 电 Fenton
法
［8 － 9］
相比
，大大提高了有机物的去除率． 目前，
国内外学者利用这种技术对 各 种 印 染
［10］
、苯 酚
类
［11］
、
有机酸
［12］
、焦化
［13］
、垃圾渗滤液
［14］
等有机
废水进 行 了 研 究
，均 取 得 良 好 进 展． Luxiaohua
等
［15］
采用微波辐射强化高级氧化法对 4 － 氯酚
的降解． 结果表明
，微波与 TiO
2
、H
2
O
2
、UV / H
2
O
2
联用对 4 － 氯酚去除率更高
，比没有微波作用下
的去除率高出近 1 倍
，原因是微波和 TiO
2
、H
2
O
2
、
UV / H
2
O
2
之间会产生协同效应． Do － Hung Hna
等
［16］
研究了微波辐射对 UV / H
2
O
2
体系氧化降解
苯酚废水过程的促进作用． 结果表明
，微波辐射条
件下 UV / H
2
O
2
体系对苯酚具有较好的降解
，苯
酚的转化率和 TOC 去除率均在 50% 以上． 该方
法虽对诸多难降解废水处理效果明显
，但应用于
草浆造纸废水处理的研究颇少． 笔者采用微波辐
射 Fenton 试剂法对吉林某造纸厂经混凝预处理
后的草浆造纸废水进行了深度处理
，分析了各影
响因素对处理效果的影响
，以期为研究草浆造纸
废水的处理提供技术参考．
1
试验材料与方法
1. 1
仪器与试剂
仪器
： 微波反应器 P7OD20TL － D4，电子天
平
，pHS － 3C 酸度计，85 － 2 磁力搅拌器．
试剂
： H
2
O
2
（ 体积分数为 30%） ，FeSO
4
（ 质量浓度
为 0. 1 g / L
） ，
NaOH
（ 分析纯） ，
浓 H
2
SO
4
（ 优级纯） ．
1. 2
试验方法
试验水样为吉林某造纸厂经混凝预处理后的
草浆造纸废水
，废水 COD 为 1 110 mg /L，pH 为
7. 2 ～ 8. 4
，SS ＜ 70 mg /L．
取 1 000 mL 水 样 于 1 000 mL 烧 杯 中
，用
H
2
SO
4
和 NaOH 调至 pH = 3
，按次序加入一定量
的 H
2
O
2
、FeSO
4
，搅拌均匀，置入微波炉中，调节
微波功率、辐射时间． 待反应完成后取出冷却
，用
重铬酸钾法测定 COD 值．
2
试验结果与讨论
2. 1
H
2
O
2
用量对 COD 去除率的影响
体积分数为 30% 的 H
2
O
2
理论投加量为
［17］
Q
th
= 7. 1 mL / L
，本试验以理论投加量为依据进
行试验．
在 1 000 mL 烧杯中加入 1 000 mL 水样
，加
入 8 mL / L FeSO
4
溶液
，调节 pH = 3，改变 H
2
O
2
用量
，放入微波炉中，在微波功率为 540 W，辐照
10 min 的条件下进行试验
，同时采用单一 Fenton
试剂法做对比试验． 研究 H
2
O
2
用量对 COD 去除
率的影响
，结果见图 1．
图 1
H
2
O
2
用量对 COD 去除率影响
Fig. 1
Effect of H
2
O
2
dosage on COD removal
从图 1 可以看出
，随着 H
2
O
2
用 量 的 增 加
，
COD 的 去 除 率 开 始 呈 上 升 趋 势
，H
2
O
2
用 量 ＞
4 mL / L 时
，COD 的去除率开始有所下降，H
2
O
2
用量为 4 mL / L 时效果最佳． 根据 Fenton 试剂反
应机理
： 反应速率与需降解的物质浓度和 H
2
O
2
的用量的乘积成正比． 但由于废水试样中需降解
的物质是一定的
，所以反应开始时，反应速率和
H
2
O
2
浓 度 成 正 比
，H
2
O
2
用 量 增 加
，产 生 大 量
·OH
，使反应速率加快，COD 的去除率也随之提
高． 但是
，当双氧水增加到一定量时，COD 的去除
率反而降低． 这是由于过量 H
2
O
2
成为了·OH 清
除剂
，导致 H
2
O
2
无效分解
，从而 COD 去除率有
所降低． 从图 1 还可以看出
，在 Fenton 试剂用量
相同的条件下
，与单一 Fenton 氧化法相比，COD
去除率提高了约 50% ． 这是因为微波辐射直接加
热了反应物分子
，降低了 Fenton 氧化反应的活化
能
，改 变 了 Fenton 体 系 的 热 力 学 函 数，加 快 了
·OH的生成
，促进了 Fenton 氧化反应的进行，提
高了 Fenton 反应的效率
［18 － 20］
．
2. 2
n（ H
2
O
2
） ∶ n（Fe
2 +
） 对 COD 去除率的影响
H
2
O
2
投加量固定为 4 mL / L
，调节体系 pH =
3
，改变 Fe
2 +
的加入量
，在微波功率为 540 W，辐
照 10 min 的条件下进行试验． 研究 Fe
2 +
用量对