絮凝-Fenton氧化预处理灭多威生产废水的研究

采用絮凝-Fenton氧化工艺预处理灭多威农药生产废水。考察聚合氯化铝(PAC)和FeSO_42种絮凝剂的处理效果,发现FeSO_4的处理效果明显优于PAC。当FeSO_4质量浓度为34.2 g/L,废水pH值为7时,絮凝效果最好,CODCr去除率达35.2%。后续Fenton氧化的最适条件为:H_2O_2与Fe~(2+)物质的量之比为5∶1、30%H_2O_2加入量30 mL/L,pH值3,反应时间120 min。在此条件下CODCr去除率达76.8%。絮凝-Fenton氧化法CODCr总去除率达到85.0%。     

混凝-高级氧化组合工艺处理压裂返排液研究

对川西区块压裂返排液的特征及组成进行了分析,选用预处理—Fenton—BDD高级氧化-活性炭过滤处理工艺处理该废液。试验以COD为目标因子优化了工艺参数。以Ca O和PAC为破胶絮凝剂,投加质量浓度分别为9、4 g/L;Fenton反应p H=3.5,Fe SO_4·7H_2O投加质量浓度9.0 g/L,H_2O_2加量10 m L/L,反应时间1 h;BDD氧化单元电流密度60 m A/cm~2,反应时间2 h;椰壳活性炭过滤水力停留时间5 min,出水COD≤100 mg/L,COD去除率≥97%,出水可直接综合利用。     

破胶—絮凝—深度氧化法处理残余压裂液实验研究

胜利油田压裂作业后产生的残余压裂液具有COD、黏度、浊度高的特点,采用破胶—絮凝—深度氧化法来处理残余压裂液。筛选出性能优良的破胶剂、无机混凝剂、有机絮凝剂和深度氧化体系并确定最佳实验条件,最终得到胜利油田残余压裂液室内处理配方:每100 mL残余压裂液需加破胶剂JPC 0.5 g、聚铝0.25 g、聚丙烯酰胺溶液3 mL、5 mL Fenton试剂〔n(FeSO4.7H2O)∶n(H2O2)=8∶1〕。室内实验结果表明:处理后残余压裂液的各项污染物大幅下降,除COD外,其余污染物含量已经远低于GB 8978—1996的Ⅱ级排放标准。     

钕铁硼回收过程的废水预处理研究

本文采用Fenton试剂对钕铁硼废料回收废水处理进行试验研究,试验研究了不同初始pH、不同反应时间、不同FeSO_4·7H_2O投加量以及不同H_2O_2/投加量对CODcr去除率的影响,试验研究表明在pH为3-5、反应时间为2h、FeSO_4·7H_2O投加量0.006mol/L,H_2O_2投加量为2mL/L时,废水CODcr去除率可以达到70%以上。由于废水的酸度和Fe2+浓度非常大,采用将废水进行加碱混凝沉淀的方法可以去除废水中大部分可沉淀的阳离子和胶体态的有机物,减轻后续Fenton氧化的压力。     

生物酶对高黏度压裂返排液破胶处理研究

压裂返排液由于含有高分子聚合物,是一种稳定体系,不进行破胶处理或破胶不彻底将影响后续氧化、絮凝等工艺处理效果。生物酶是一种特异性破胶酶,可将聚合物降解为非还原性的单糖和二糖。采用生物酶对高黏度压裂返排液进行破胶处理,考察了生物酶的破胶效果,研究了生物酶投加量、温度、p H、搅拌速度、时间对破胶效果的影响,并通过正交实验确定最佳破胶条件,当投加量为40 mg/L,温度为40℃,p H为7,搅拌速度为600 r/min,破胶时间为150 min时,能达到良好的破胶效果,将压裂返排液黏度降低到2 m Pa·s以下。     

聚合硫酸铁-Fenton法预处理高浓度丙烯酸酯类乳液废水

采用聚合硫酸铁(PFS)-Fenton氧化法对高浓度丙烯酸酯类乳液废水进行预处理。通过混凝实验研究了不同的混凝剂(PAC、FeCl_3、PFS)及助凝剂PAM投量、pH、絮凝时间对废水COD去除率的影响;Fenton氧化实验探讨了H_2O_2和FeSO_4投加量、初始反应pH值、反应时间等因素对混凝处理水样处理效果的影响。结果表明,混凝处理最佳混凝剂为PFS,PFS用量90 mL/L,PAM投药量为5 mL/L,絮凝时间为80 min,pH为6,最大COD去除率达61.4%;Fenton氧化实验最适宜条件为:H_2O_2(浓度30%)投加量28.6 mL/L,FeSO_4(浓度15%)投加量500 mL/L,初始反应pH值为3,反应时间为60 min。处理水COD降低到5195 mg/L,COD去除率达84.4%,可以满足接下来的生物系统对进水有机污染物浓度的要求,对于解决高浓度丙烯酸酯类乳液废水预处理提供了一种参考方案。     

混凝—磁分离—电化学技术处理压裂返排液研究

对页岩气开采中压裂返排液的组成、特性及处理现状进行分析,提出采用破胶混凝—磁分离—电化学催化氧化技术处理压裂返排液。研究得到各处理单元优化工艺,其中破胶混凝工艺采用高铁酸钾破胶剂、投加量2 500 mg/L,混凝剂聚合氯化铝铁投加量为2 000 mg/L,反应p H为11.0,反应时间40 min;磁分离工艺采用纳米磁铁粉,投加量4 000 mg/L,高分子絮凝剂阴离子聚丙烯酰胺投加量为20 mg/L;电化学催化氧化工艺采用Ti/Ti O_2作阳极,不锈钢作阴极,氧化电压10.0 V,电流密度1.6×10-2 A/cm2,体系p H为11.0,反应时间30 min。研究结果表明,采用上述技术及优化工艺处理压裂返排液,处理后COD、SS、油、色度、p H等主要指标均达到GB 8978—2002的一级排放标准要求。     

破胶-气浮-过滤组合工艺处理油田压裂液返排液

针对压裂液返排液CODCr浓度高、稳定性高、粘度高的特点,采用破胶-气浮-过滤组合工艺对压裂液返排液进行处理,考察其处理效果。先在电絮凝电压为20 V、反应时间为20 min,或者在微电解停留时间为40min、Fenton处理单元Fe~(2+)的质量分数为0.20%、H_2O_2投加量为0.8%的条件下进行破胶预处理,再在浮选剂投加量为1 000 mg/L、回流比为35%的条件下气浮处理8 min,最后经两级压力过滤处理,出水水质达到GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。     

Fenton试剂对废水中苯胺及COD的去除率影响因素的研究

Fenton氧化法是处理难生物降解的苯胺废水的有效方法。本文以苯胺去除率和COD去除率为指标,采用控制变量法探究Fe~(2+)投加量、H_2O_2投加量以及pH值等因素对Fenton试剂处理模拟苯胺废水的处理效果,分析Fenton试剂降解苯胺的机理。研究结果表明,对于浓度为10μg/mL的模拟苯胺废水,当0.5mol/L的FeSO_4溶液投加量为2.5mL、30%H_2O_2溶液投加量为1.5mL(Fe~(2+)与H_2O_2物质的量比约为10∶1),溶液pH值为3.0左右时,苯胺去除率可达到88%;在投加溶液稀释相同的倍数情况下,相应COD去除率可达到68%,为后续的生化处理提供有效条件。     

MoS_2作为助催化剂用于电Fenton反应的工艺研究

引入二硫化钼作为助催化剂用于电Fenton体系中,通过改变反应条件,包括pH、助催化剂投加量、H_2O_2浓度、FeSO_4·7H_2O浓度,进一步探索该Fenton氧化的工艺条件。结果表明,当目标污染物甲基橙为30 mg/L,电压为10 V,电流为0.04 A,H_2O_2浓度为1.11 mg/mL,FeSO_4·7H_2O为20 mg/L,控制pH在3～4之间,MoS_2的浓度为0.1 g/L时,甲基橙在30 min之内的去除率可达83.9%。进一步推测其机理主要是由于金属硫化物表面的不饱和的S原子可以捕获溶液中的质子形成H_2S,同时暴露出具有还原活性的金属活性位点,从而加快了Fe~(3+)/Fe~(2+)转换,二硫化钼作为一种助催化剂应用到Fenton反应中具有较大潜力。     

Cu/Al2O3催化剂用于H2O2分解生成羟基自由基的效率

非均相Fenton催化反应是降解废水中有机污染物的有效方法。提高H₂O₂分解生成羟基自由基（·OH）的利用率是提升废水处理效率、降低成本的关键。使用溶胶-凝胶法制备了Cu/Al₂O₃催化剂,基于·OH的生成效率,通过单因素实验发现反应温度、反应溶液pH及H₂O₂初始浓度是决定H₂O₂利用率的主要因素。通过响应面法进行实验设计,分析响应面方程,考察了H₂O₂初始浓度、溶液pH及反应温度三个因素之间的交互作用及其对反应过程的影响。以H₂O₂利用率的最大化为目标优化反应条件,当H₂O₂初始浓度、溶液pH及反应温度分别为707 mg·L^-1、5.12及59.4℃时,H₂O₂利用率可高达0.57,与实验结果相对误差仅为3.5%。所得结果对降低废水处理成本、提高降解效率具有重要的指导作用。     

响应曲面法优化Fe-Ce/AC处理兰炭废水工艺

采用浸渍法制备负载双金属(铁和铈)活性炭(Fe-Ce/AC),以Fe-Ce/AC为非均相Fenton催化剂处理兰炭废水。在单因素实验基础下,以pH值及H₂O₂和Fe-Ce/AC投加量为考察因素,兰炭废水COD去除率为评价指标,确定H₂O₂最佳投加量为3 mL,Fe-Ce/AC最佳投加量为0.10 g,pH最佳值为4。采用中心组合设计-响应曲面法优化Fe-Ce/AC非均相Fenton技术处理兰炭废水工艺,结果表明,各影响因子显著性顺序为:pH>Fe-Ce/AC投加量>H₂O₂投加量,其中,H₂O₂投加量与Fe-Ce/AC投加量间交互作用显著,模型校正决定系数$R^{2}_{adj}$=为0.920 9,模型回归项极显著(P<0.000 1),表明模型可信度和准确度高;最佳工艺条件为:pH=3.7,H₂O₂投加量为2.7 mL,Fe-Ce/AC投加量为0.1 g,COD去除率模型预测值为81.31%,与实验值80.05%相比,相对误差为1.55%,表明模型对实验结果有良好的预测性。     

聚羧酸系减水剂的常温合成及性能

以异丁烯醇聚氧乙烯醚(HPEG)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯磺酸钠(SMAS)为单体,通过芬顿试剂引发反应,在常温下制备了三元聚羧酸型减水剂(PC),探讨了不同反应条件对减水剂分散性能的影响,并通过傅里叶红外(FTIR)和凝胶渗透色谱(GPC)等手段对共聚物进行了表征。得到最佳合成条件为:引发剂滴加时间3h,引发剂过氧化氢/硫酸亚铁质量比1.2:1,反应温度30℃,酸醚摩尔比4:1,磺酸盐用量为单体总质量的1.6%,链转移剂用量为总单体质量的1.5% 。当减水剂折固掺量为0.3%时,水泥初始净浆流动度为290 mm,1h后提升到302mm。此常温下合成的减水剂具有良好的分散性和保持性,该方法是一种有应用前景的常温合成方法。     

胶粉表面氧化机理及对改性沥青储存稳定性的影响

为了增强胶粉表面活性,改善胶粉改性沥青的储存稳定性,分别采用H₂O₂溶液和NaClO溶液对废旧胶粉进行表面氧化处理,并考察了FeSO₄·7H₂O对H₂O₂溶液氧化过程的催化作用。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及电子能谱(EDS)研究了胶粉氧化前后的微观结构,并采用48 h离析试验对胶粉氧化前后改性沥青的储存稳定性进行了表征。试验结果表明:在两种氧化剂的作用下,胶粉表面活性含氧基团增加,微观形貌发生改变;胶粉氧化前后的主要元素均为C、O、S,且氧化胶粉表面O元素的相对含量显著增加;此外,H₂O₂-FeSO₄溶液氧化的胶粉改性沥青储存稳定性显著提高,满足了我国对聚合物改性沥青的要求。     

柠檬酸钠改性的Fe3O4磁性纳米粒子的快速制备

以FeSO_4·7H_2O为单一铁源,浓氨水为沉淀剂,柠檬酸钠为表面改性剂利用简单回流法快速合成Fe_3O_4磁性纳米粒子。考察反应时间,反应温度及浓氨水加入方式对合成Fe_3O_4磁性纳米粒子的影响,并利用动态光散射仪、傅立叶红外射线光谱仪及透射扫描电镜等对合成的Fe_3O_4磁性纳米粒子进行表征。结果表明,以柠檬酸钠为表面改性剂,逐滴加入浓氨水,反应温度为(70～80)℃和反应时间为6 min时,获得的Fe_3O_4磁性纳米粒子在水中具有良好的分散性及磁响应性。Zeta电位和红外光谱同时表明,柠檬酸钠成功地吸附于Fe_3O_4磁性纳米粒子的表面(Fe_3O_4@SC),且Zeta电位值为-31.3 mV;透射扫描电镜显示获得的Fe_3O_4@SC磁性纳米粒子呈球状结构,粒径约为10 nm。     

Hydroxyl radical-involved cancer therapy via Fenton reactions

The tumor microenvironment features over-expressed hydrogen peroxide(H₂O₂).Thus,versatile therapeutic strategies based on H₂O₂ as a reaction substrate to generate hydroxyl radical(?OH)have been used as a prospective therapeutic method to boost anticancer efficiency.However,the limited Fenton catalysts and insufficient endogenous H₂O₂ content in tumor sites greatly hinder?OH production,failing to achieve the desired therapeutic effect.Therefore,supplying Fenton catalysts and elevating H₂O₂ levels into cancer cells are effective strategies to improve?OH generation.These therapeutic strategies are systematically discussed in this review.Furthermore,the challenges and future developments of hydroxyl radical-involved cancer therapy are discussed to improve therapeutic efficacy.     

Ru-Fe/Al_2O_3氧化-还原性能探究

以Al_2O_3为载体,RuCl_3·xH_2O和FeCl_3·6H_2O为活性组分前驱体,采用吸附-沉淀法制备了Ru-Fe/Al_2O_3和Ru/Al_2O_3催化剂,以马来酸二甲酯加氢合成丁二酸二甲酯为探针反应,结合H_2-TPR和XRD表征技术,考察Fe改性Ru基催化剂的氧化-还原性能及催化活性。经氧化-还原循环处理后,催化剂Ru-Fe/Al_2O_3上马来酸二甲酯加氢活性高于Ru/Al_2O_3。XRD结果显示,经处理的Ru-Fe/Al_2O_3上未见金属Ru的特征衍射峰,而Ru/Al_2O_3上出现了金属Ru的特征衍射峰。结合H_2-TPR结果推断,Ru与Fe之间发生了相互作用,这种协同作用可以改善Ru/Al_2O_3催化剂的热稳定性。     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

污泥深度脱水调理剂对污泥干化过程中含硫气体释放的影响

采用5种复合调理剂改善污泥脱水性能,制得深度脱水泥饼。通过检测N₂气氛下,不同干化温度（100℃、200℃）,停留时间（30 min、60 min）时,不同调理脱水污泥含水率的变化情况,以及含硫气体的种类和释放量,探讨不同调理剂对干化过程中含硫气体释放特性的影响。结果表明,提高温度、延长时间都可以有效降低污泥的含水率;原污泥干化过程释放的主要含硫气体为H₂S和SO₂,其总量占含硫气体的82.4%;FeCl₃+CaO和H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO复合调理剂调理脱水泥饼在干化过程中SO₂释放量占原污泥释放量的40.3%和40.6%,H₂S则基本没有释放;H₂SO₄+FeSO₄+H₂O₂+CaO调理脱水污泥在100℃和200℃干化过程中的总硫释放量分别占原污泥总释放量的75.0%和45.6%,该复合调理剂在有效提高污泥脱水性能的基础上,能最大限度地抑制含硫气体的释放。     

AgBr/Zn3(OH)2V2O7·2H2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、pH值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120 ℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0.20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1.0 g·L^-1的催化剂对10 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液脱色率达到85.2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na₂SO₄对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66.4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。