微波辐射Fenton试剂处理TNT废水的研究

[摘要]采用微波辐射Fenton试剂处理TNT废水，分别考察了TNT废水初始浓度、双氧水用量、微波辐射时 间、微波功率和pH等因素对TNT废水处理效果的影响。结果表明，在微波功率为480 W 、微波辐射时间为6 rnin、 6％ 的双氧水用量为1．5 mL、FeSO 质量为0．07 g和pH=4的条件下，TNT废水COD去除率达到84．5％。单独微波辐 射、单独Fenton试剂氧化、微波辐射Fenton试剂3种不同方法的对比实验表明，微波辐射Fenton试剂有明显的优 越性。

[关键词]微波辐射；Fenton试剂；TNT废水

    一定程度上而言，炸药工业对我国经济发展有 着举足轻重的作用。但同时炸药工业又是重污染源 之一，炸药废水中含有的梯恩梯(TNT)、黑索今 (RDX)及奥克托今(HMX)等污染物主要来源于炸 药及其制造所用的原料及中间产物。这些污染物 多有急性毒性，化学性质稳定，很难为一般微生物 所降解。随着高性能炸药的不断开发，污染物的种 类还将继续增多。炸药工业的污染物大多有致癌、 致突变毒性，可通过皮肤或呼吸等活动吸收，造成 人和哺乳动物的急性和慢性中毒，损害肝、肾、心 脏、血液、神经、眼睛等，严重时会危及生命，造成死 亡。因而开展以TNT为代表的炸药废水处理的研究 具有重要意义。研究表明，常规生物法难以实现对 该类废水的彻底治理，通过筛选出的菌种降解TNT 的效果又不稳定：采用电化学法对TNT废水进行 预处理，废水的处理费用高b]。因此，一般工程应用 与研究中多采用活性炭吸附等物化处理技术，但 存在工艺复杂、流程长、效率低、费用高等不足。

    目前，国内外针对有毒、难降解有机废水的处 理．越来越关注高级氧化技术的研究及应用。 由于单独利用Fenton试剂处理废水的时间一般 比较长，笔者利用微波辐射加速Fe2+ 与H2O2之间 链式反应催化生成羟基自由基·OH 的特点。研究 微波辐射Fenton试剂处理TNT废水的效果，为微 波辐射Fenton试剂处理TNT废水的实际运用提 供科学参考。

    1 实验部分

    1．1 实验仪器及药品

    仪器：微波炉，功率800 W，频率2 450 MHz；电 子数字天平；pHS一25型pH计； 电热恒温干燥箱； 250 mL全玻璃回流装置。

    药品：K2CrO7、AgSO4、(NH4)2Fe(SO4)2·6H20、 H202(30％)、HgSO4、FeSO4、NaOH，均为分析纯；浓 H2s0 ，优级纯。

    1．2 实验方法

    取50 mL TNT废水样置于250 mL锥形瓶中， 加入适量的Fenton试剂后置于微波炉中，在一定的 功率下，辐射一定时间后取出，冷却至室温，补加蒸 馏水至50 mL，取上清液测其COD。按式(1)计算 TNT废水的COD去除率：

    COD去除率=(Co－C)／Co×100％ (1)

    式中：C0——处理前废水的COD，mg／L；

    C——处理后废水的COD，mg／L。

    COD的测定，采用GB 11914-1989规定的重 铬酸钾法。

    1．3 实验用水水质

    实验用水取自某厂的混合炸药废水，COD约为 50 000 m L。