Fenton氧化降解水中磺胺甲恶唑的研究

以 COD 为评价指标,考察了 Fenton氧化法对水中磺胺甲噁唑（SMX）去除效果。通过探讨 H₂O₂投加量、Fe²⁺投加量以及溶液初始 pH 对 COD 去除的影响,确定了 Fenton 去除 SMX 的优化工艺条件为：pH=3,H₂O₂投加量为 10mmol/L,Fe²⁺投加量为 1.0 mmol/L,在该条件下,COD 去除率可达 71.8%。与经典动力学相比,伪动力学模型能很好拟合 SMX 的去除过程,其中伪二级动力学模型的相关系数为 0.999 9。此外,根据 GC/MS 分析结果,推测了 SMX 可能的降解途径。     

DMDAAC改性污泥催化剂制备及在苯酚废水中的应用

苯酚废水处理技术中,低温催化湿式氧化技术(CWAO)因其对有机污染物去除浓度范围宽、反应温度低和去除率高等优点被广泛关注。用二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)掺杂污泥生物质炭制备出新型催化剂(DSMC),利用XRD、FTIR、SEM-EDX进行表征,采用响应面法分析法(BBD)对DSMC的制备时间、pH值、n(Fe³⁺)∶n(Fe²⁺)和n(DMDAAC)因素进行分析,并对DSMC投加量、CWAO温度、过硫酸钾(K₂S₂O₈)浓度以及pH值进行讨论和优化。结果表明,DSMC加入量1.0 g/L,pH=11.0,T=180℃,t=2 h,C_K2S2O8=4 000 mg/L时,COD去除率最佳。响应面优化制备参数为t=24 h, pH=11.98,n(Fe²⁺)∶n(Fe³⁺)=1.50,n(DMDAAC)=1.00 mol,该条件下DSMC的CO...     

橡胶硫化促进剂DZ生产废水的预处理实验研究

采用Fenton氧化法对橡胶硫化促进剂生产废水进行预处理,考察了酸析法以及H_2O_2投加量、Fe⁽²⁺⁾投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe(2+)投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe⁽²⁺⁾投加量为2.8 g/L,反应时间为40 min。此时COD的去除率达82.91%。将酸析与Fenton氧化法联合后COD的去除率可达到85.78%,效果良好,为后续蒸发结晶分离氯化钠、硫酸钠奠定了基础。     

印染化工废水光催化氧化深度处理试验

芬顿氧化法因其具有较好的有机物降解效果已应用于许多大规模的污水深度处理工程中,近年来发展出以紫外光(UV)/H₂O₂等方法为代表的类芬顿技术,其基本原理与使用方法均与芬顿技术类似,但光芬顿所需的Fe²⁺浓度更低,反应不需要很低的pH,运行更加高效、安全和简单。文章通过构建光芬顿反应体系,搭建光芬顿反应装置,以H₂O₂投加量、亚铁盐投加量、反应pH、光源为反应条件参数,以COD_&去除效果为降解性能指标,优化降解反应过程中的工艺参数,验证了光芬顿体系对废水COD_Cr的去除机理,确定了光芬顿体系的最优反应条件,并研究了降解规律,分析了经济成本,提出了光芬顿体系对印染化工废水深度处理的应用建议。试验中最优反应条件如下:pH值为6,H₂O₂投加量为400 mg/L,Fe²⁺投加量为21.0 mg/L。该条件下,经过光芬顿处理,可将二沉池出水的COD_&     

响应面法优化零价铁活化过硫酸盐处理酱香型白酒废水

以贵州省仁怀市某白酒废水处理厂二沉池出水为研究对象,采用零价铁(Fe⁰)活化过硫酸盐(S₂O₈^2-,PS)的高级氧化法对其深度处理,并进行工艺条件的优化。通过单因素实验考察了溶液初始pH、PS投加量、n(Fe⁰)∶n(PS)对白酒废水处理效果的影响,并采用响应面法进行优化验证。结果表明,过硫酸盐法可以有效地降低白酒废水的有机物浓度,优化工艺条件：溶液初始pH为4.08,PS投加量为理论投加量(1 mg/L COD完全氧化理论上需要12 mg/L PS)的1.39倍,n(Fe⁰)∶n(PS)=1.27。在此条件下,白酒废水的COD去除率达70.33%。     

Fenton氧化深度处理焦化废水的研究

采用Fenton氧化对焦化废水进行了深度处理。结果表明：Fenton氧化反应迅速,可迅速降低焦化废水生化出水的COD;H2O2和Fe2＋的投加量对Fenton氧化具有明显的影响;pH=3时反应体系具有最佳的COD去除效果。在H2O2投加量为1.994 mL/L,FeSO4.7H2O投加量为0.543 g/L,pH=3,温度为35℃的条件下,反应出水COD低于100 mg/L,去除率可达72.7%;Fenton氧化可有效去除生化出水中的难降解有机物。实验结果表明Fenton氧化是深度处理焦化废水的有效工艺。     

超声波/紫外光-纳米Fe0类芬顿法处理络合态重金属废水

研究了超声波/紫外光(US/UV)-纳米Fe⁰类芬顿法处理高浓度络合态重金属废水的适宜条件，探究该方法对化学需氧量(COD)和络合态重金属的去除机理。实验结果表明：在US/UV作用下，纳米Fe⁰类芬顿法处理COD浓度1738.86 mg/L、总铬473.14 mg/L、总镍43.35 mg/L、总铜8.53 mg/L的络合态重金属废水，在pH值为3、温度为65℃、振荡速度150 r/min时，纳米Fe⁰最佳用量为9.6 g/L、H₂O₂投加量为1 mL/L，反应20 min后，COD、总铬、总镍和总铜的去除率分别为96.75%、99.99%、99.94%和99.57%。相较于传统芬顿法，该方法加快反应速率，反应时间缩短了66.6%，去除效果提高10%，且污泥量减少13%。纳米Fe⁰重复利用3次后，对络合态重金属的去除率仍在50%以上，可见纳米Fe⁰重复利用性好。因此，纳米Fe⁰在处理高浓度络合态重金属废水方面具有...     

电芬顿-臭氧一体化工艺处理船舶生活污水

高级氧化技术是一种新型、绿色的水处理工艺,通过各种强化技术更快、更多地产生具有强氧化性的羟基自由基,使其与废水中的有机物发生链式反应,从而将废水中的有机物快速高效降解为无害的无机盐。采用两种典型的高级氧化技术：电芬顿和臭氧,一体化处理船舶生活污水,研究结果表明：在电流密度20 mA/cm²,芬顿试剂n（H₂O₂）：n（Fe²⁺）=3：1,C（Fe²⁺）为0.01 mol/L,氧气速率2 L/min,臭氧投加量6 g/L时,电芬顿-臭氧一体化装置能有效降解船舶生活污水中的污染物,当处理时间为120 min时,对COD去除率可达86.4%。     

Fe0类Fenton氧化处理农药中间体废水

通过单因素实验探究了Fe⁰类Fenton氧化处理农药中间体废水过程中的最适Fe⁰和H₂O₂投加量、初始pH值和最佳处理时间，研究了处理后出水BOD₅/COD_Cr(B/C)值、体系中亚铁和总铁含量以及·OH的变化规律。结果表明Fe⁰类Fenton体系中，最适Fe⁰投加量为6.59 g/L,H₂O₂投加量为3.33 g/L,初始pH=3,处理时间为50 min, COD_Cr去除率达到42.50%。相比于传统Fenton体系，Fe⁰类Fenton体系COD_Cr 去除率提高了约17%,出水B/C值达到0.34,加速了·OH的产生，H₂O₂添加量明显减少，铁的利用效率得到提高，可以有效减少含铁污泥的生成。     

铁基污泥炭活化过硫酸盐调理剩余污泥脱水的效能和机理研究

为了改善剩余污泥的脱水性能,采用铁基污泥炭(Iron-SBC)活化过硫酸盐(PDS)调理污泥。研究了PDS投加量、Iron-SBC投加量、反应时间、反应温度以及初始pH对剩余污泥脱水的影响,并分析了其机理。结果表明：65℃条件下,在单位质量TSS的PDS投加量150 mg/g、Iron-SBC投加量350 mg/g,初始pH=6.68时,经Iron-SBC/PDS调理20 min后,污泥毛细吸水时间、污泥比阻和泥饼含水率分别达到8.4 s、5.4×10¹² m/kg、73.5%。机理分析表明,调理过程中发生了氧化反应,原本紧密平整的污泥絮体和胞外聚合物被破解,结合水被释放,污泥中高亲水性的紧密型胞外聚合物(TB-EPS)向松散型胞外聚合物(LB-EPS)和溶解性胞外聚合物(S-EPS)转化,对污泥脱水不利的蛋白质被氧化降解,TB-EPS的减少和铁离子的中和作用使Zeta电位上升;具有刚性结构的Iron-SBC降低了泥饼的压缩系数,同时在Fe³⁺絮凝作用下,污泥分形维数变大。最终在“氧化-骨架构建”耦合作用下,剩余污泥实现了深度脱水。     

分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法预处理皮革鞣制废液试验研究

对皮革鞣制废液采用分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法进行预处理,考察了FeSO_4·7H_2O、H_2O_2的投加方式与投加量、反应温度、pH值、反应周期等的影响。结果表明,最佳工艺参数为:温度50℃,pH值5,FeSO_4·7H_2O投加量5 mmol/L,H_2O_2用量50 mmol/L,反应周期3 h。在此工艺条件下,可使废液色度从40 000倍降为10倍,COD、总铬和Cr⁽⁶⁺⁾浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr(6+)浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr⁽⁶⁺⁾,搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr(6+),搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr⁽⁶⁺⁾浓度高这一水质特色,先用Fe(6+)浓度高这一水质特色,先用Fe⁽²⁺⁾还原Cr(2+)还原Cr⁽⁶⁺⁾,并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe(6+),并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe⁽²⁺⁾、Fe(2+)、Fe⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽⁶⁺⁾、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr(6+)、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr⁽⁶⁺⁾、COD和总铬的同步去除。     

Fe2+/Fe3+和Mn2+对低氧曝气过程总氮去除与转化途径的影响

为短期快速实现实际生活污水自养脱氮,采用含有厌氧氨氧化菌的实际污水处理厂活性污泥,针对Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺对低氧曝气过程中氮的去除效果进行了研究,分析确定了氮素转化的途径。研究结果表明,Fe²⁺/Fe³⁺和Mn²⁺均可提高活性污泥中厌氧氨氧化菌（AnAOB）丰度,但由于Fe²⁺/Fe³⁺对氨氧化菌（AOB）也存在一定抑制作用,因此,短期投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,低氧曝气过程中总无机氮去除率为25%,但投加Mn²⁺条件下总无机氮去除率可达44%。通过氮素平衡分析,发现投加Fe²⁺/Fe³⁺条件下,氮素主要通过反硝化作用去除;而投加Mn²⁺条件下,氮素主要通过厌氧氨氧化（anammox）作用去除。因此,传统活性污泥可通过短期投加Mn²⁺增强厌氧氨氧化活性,促进低氧曝气过程中氮的去除,利于快速实现一体化自养脱氮。     

臭氧氧化法深度处理污泥干化冷凝液实验研究

对燃煤耦合污泥发电系统冷凝液进行了臭氧催化氧化实验研究，分别从催化剂选型、催化剂投加量、体系p H、臭氧投加量及接触时间五个因素入手探究其对难降解有机物去除效果的影响，进一步利用核磁共振技术及质谱技术对体系内蒽醌和萘酚的降解过程进行了监测。实验表明，当选用Fe/γ-Al₂O₃为催化剂且投加量为6 g/L，体系p H为9.2，臭氧投加量为120 mg/L，接触时间为120 min时，臭氧催化氧化对剩余难降解有机物的去除效果最佳，去除率可达83.2%，核磁共振和质谱监测结果也显示芳香类有机物随接触时间延长而迅速发生降解。     

三乙胺废水的芬顿实验研究

采用Fenton试剂处理三乙胺废水,探究水样pH值、Fe²⁺与H₂O₂投加量、反应时间等因素的影响。结果表明,最佳实验条件为水样pH值2.5,投加Fe²⁺500 mg/L,H₂O₂13.2 g/L,反应90 min的条件下,三乙胺的去除率达98%。动力学方程为：V=2.126 4×10^-5 c^{0.755 2} c_a^{0.383 8}c_b^{0.600 7}。     

电催化氧化降解再造烟叶高浓梗液COD的试验研究

针对再造烟叶废弃梗液COD高给污水生化处理系统带来很大冲击的问题，提出了采用电催化氧化法对其进行电解预处理以降低后续污水处理负荷。考察了电压、电解质投加量、电流密度、反应时间等因素对废弃梗液中COD去除效果的影响，并对电催化氧化降解COD的机理进行了初步探讨。研究结果显示，在电压10 V，电流密度15 mA/cm²，电解质氯化钠的投加量为150 mg/L，电解时间6 h条件下，COD降解效果最佳，去除率达到92.71%。废水中COD的降低主要归因于水中烟碱及腐殖质类等有机大分子的降解。电催化氧化使绝大部分难降解的大分子有机物开环断键转变为易于降解的小分子物质，并最终降解为二氧化碳与水等物质，从而使废水中COD得到去除。     

厌氧铁氨氧化脱氮效果与影响因素的研究

近年来，以Fe³⁺为电子受体的厌氧铁氨氧化(Feammox)作为一种新型的生物脱氮工艺受到了研究者们的广泛关注，为了研究Feammox中氮的去除和不同条件下的脱氮效果，实验通过对厌氧氨氧化污泥进行驯化培养，以Fe³⁺诱导厌氧氨氧化污泥启动Feammox系统，系统稳定运行后，监测Feammox系统的脱氮效果。同时分析了Fe³⁺浓度，pH，温度，氨氮浓度对Feammox脱氮性能的影响。结果表明，当Fe³⁺浓度为75 mg/L,pH为6，反应温度为30℃，进水氨氮浓度为75 mg/L的情况下反应器具有明显的脱氮效果，脱氮率可达到65.04%。同时也证实了Feammox在实际处理含铁氨氮废水的可行性。     

Mn2+催化臭氧氧化活性污泥强化溶胞

研究了不同浓度活性炭、活性焦和Mn²⁺催化作用下臭氧氧化污泥碳源释放情况,发现Mn²⁺为较佳催化剂。本文进一步对比考察了不同Mn²⁺投加量对催化臭氧化污泥溶胞释放有机物的影响以及反应前后污泥特性的差异,探究了Mn²⁺催化臭氧化促进溶胞作用的机理。结果表明,在臭氧氧化污泥时添加Mn²⁺能促进污泥碳源的释放,其中当Mn²⁺投加量为1.5mmol/L时,污泥碳源的释放效果较佳,溶解性化学需氧量的变化值（ΔSCOD）质量浓度为76mg/L,约为单独臭氧氧化（O₃组）的4倍;污泥絮体胞外聚合物溶解性蛋白和腐殖质含量较原泥（空白组）和O₃组相比均有显著增加,分别为2倍和2.3倍,证实了Mn²⁺催化氧化促进了活性污泥胞内有机物的溶出。进一步的机理探究得出,O₃+Mn²⁺组·OH产量为O₃组的1.15～1.74倍,说明Mn²⁺催化氧化促进了反应过程中活性自由基尤其是·OH的生成。Mn²⁺催化臭氧氧化活性污泥在强化污泥破胞的同时,对污泥的理化性质影响较小,基本与单独臭氧氧化维持在同一水平,后续将其应用于基于臭氧旁路处理的污泥原位减量连续工艺有较大的可行性和实际意义。     

Plackett-Burman法筛选电-Fenton降解水中盐酸四环素的主要因素

以RuO₂-TiO₂/Ti为阳极，石墨为阴极，构建电-Fenton体系氧化降解水中盐酸四环素(TC),分别考察溶液初始pH、温度、H₂O₂投加量等因素对TC降解效果的影响及作用机理，并引入Plackett-Burman法筛选影响电-Fenton降解TC的显著单因素。结果表明：当TC浓度为100μmol/L时，各单因素试验的最佳条件为pH=3、温度为30℃、H₂O₂投加量为10 mmol/L、电流强度为0.5 A、H₂O₂/Fe²⁺摩尔比为16:1、电解质浓度为0.1 mol/L、极板间距为2.5 cm,其中溶液初始pH、电流强度与电解质浓度为该电-Fenton氧化体系下降解TC的显著单因素。     

电渗透/Fe-过硫酸盐氧化协同强化污泥深度脱水

利用电渗透和高级氧化技术,采用自制实验装置对城市污水处理厂的脱水污泥进行了脱水研究,系统研究了过硫酸盐投加量、铁盐与过硫酸盐比例、电压梯度、脱水时间和污泥厚度对污泥脱水的影响。结果表明,电渗透-高级氧化复合技术可以改善污泥的脱水性能,在污泥样品为140 g、过硫酸盐投加量为100（mg·g DS）^-1、Fe²⁺与过硫酸盐比例为1：1、机械压力为17.59 kPa、控制初始电压为11 V·cm^-1时,污泥的含水率可以降低至60%以下,与单独使用电渗透技术相比,泥饼具有更好的均匀性,便于后续的运输和安置。     

Fenton氧化降解焦化废水的影响特性及动力学模型

为研究Fenton试剂氧化降解焦化废水的影响特性及动力学机理,采用小试烧杯实验考察初始COD、H2O2投加量、Fe2+投加量和反应温度等因素对处理效果的影响。结果表明,原水COD为260 mg/L、H2O2投加量为666mg/L、Fe2+投加量为200 mg/L、温度为298 K时,COD去除率达到89.53%;反应初始阶段COD氧化降解的表观反应动力学模型与实验数据得到较好的拟合,因此该动力学模型能较好地预测Fenton试剂对焦化废水的氧化降解情况;反应总级数为2.001 7,其中H2O2的反应分级数(0.568 5)高于Fe2+的反应分级数(0.494 0),说明Fenton氧化降解COD过程中H2O2浓度的影响比Fe2+的大;较低的反应活化能说明反应较易进行。