杨智临 李亚龙 杨琦 吴桐

摘要 [目的]探讨Fenton试剂作为氧化剂，对目标污染物——除草剂类农药废水中的间羟基苯甲酸的去除效果和动力学及热力学。[方法]考察了Fenton降解间羟基苯甲酸效果的影响因素；模拟了反应动力学和热力学；讨论了间羟基苯甲酸在氧化过程中降解和去除的规律和机理。[结果]在35 ℃、pH3.0、H2O2浓度为0.25 mol/L、H2O2/Fe2+=20的反应条件下，反应1 h后，Fenton对间羟基苯甲酸的去除率达到最高，为97.64%；Fenton对间羟基苯甲酸的降解过程符合一级动力学方程，速率常数（K）为0.252 1 /min，半衰期（t1/2）为2.54 min；反应活化能（Ea）为12.72 kJ/mol。Fenton法对间羟基苯甲酸的氧化反应较完全，乙二酸和乙酸为主要的氧化反应终产物。[结论]为将来的实际工程应用提供了理论依据。

关键词 Fenton；间羟基苯甲酸；氧化；动力学；热力学

中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）31-10944-03

Kinetics and Thermodynamics of 3hydroxybenzoic Acid in Pesticide Wastewater Degradation by Fenton Reagent

YANG Zhilin， LI Yalong， YANG Qi* et al

（Department of Water Resources and Environment， China University of Geosciences， Beijing 100083）

Abstract [Objective] The aim was to explore kinetics and thermodynamics of 3hydroxybenzoic acid in pesticide wastewater degradation by Fenton reagent. [Method] Different influence factors in different operating conditions were discussed； the kinetics and thermodynamics was simulated； and law and mechanism of the degradation and removal of 3hydroxybenzoic acid in the wastewater were also discussed. [Result] Under the operating conditions of 35 ℃， pH value of 2.0， H2O2 concentration of 0.25 mol/L and H2O2/Fe2+=20 after 1 h， the removal efficiency of 3hydroxybenzoic acid reached 97.64%. The removal of 3hydroxybenzoic acid by Fenton reagent fit the first order kinetics； the reaction rate constant （K） was 0.252 1 /min； the half time （t1/2） was 2.54 min； and the activation energy of reaction （Ea） was 12.72 kJ/mol. The oxidation pathway of 3hydroxybenzoic acid by Fenton reagent was complete， and oxalic acid and acetic acid were end products. [Conclusion] The results provide theoretical basis for practical engineer application in future.

Key words Fenton；3hydroxybenzoic acid；Oxidation；Dynamics；Thermodynamics

苯甲酸類化合物是一类常见的环境污染物，常存在于化工、食品和医药工业的废水中，因其具有较强的抑菌作用而难于以传统的活性污泥法进行处理。间羟基苯甲酸是重要的有机合成中间体，目前国内主要用它来合成氟磺胺草醚除草剂，同时也是医药染料的重要原料。如果处理不当，间羟基苯甲酸可对水体和大气造成污染，pH降到5以下时会给动植物造成严重危害。

国内外学者对于去除废水中的间羟基苯甲酸做过一些研究，目前研究较多的是采用树脂吸附或利用微生物代谢去除污染物，但利用强氧化剂氧化间羟基苯甲酸的研究相对较少^[1-2]。鉴于此，笔者采用Fenton试剂作为氧化剂，对除草剂类农药废水中的间羟基苯甲酸进行了去除效果和动力学及热力学研究，以期为将来的实际工程应用提供理论依据。……