铁炭活化过硫酸盐降解碱性高浓度有机废液

采用零价铁与活性炭协同活化过硫酸盐处理碱性高浓度电镀槽有机废液。在原水COD≥10000 mg/L,pH为碱性的条件下,考察了过硫酸钠、零价铁与活性炭投加量以及反应时间、初始pH等因素对COD去除效果的影响,并通过正交实验确定了降解最优条件。结果表明:在过硫酸钠投加量为22 g/L,零价铁投加量为4.8 g/L,活性炭投加量为1.2 g/L,初始pH为11,反应时间为3 h的最优条件下,COD去除率达86.40%,TOC、TP去除率分别为66.95%、96.50%。对COD的降解过程符合一级反应动力学方程。     

等离子体改性海绵铁活化过硫酸盐处理含酚废水

采用低温等离子体技术对海绵铁表面进行改性，并将其用于活化过硫酸盐（PS）处理含酚废水。通过氮气等温吸附（BET）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对改性前后的海绵铁进行表征分析。以苯酚为目标污染物，通过静态实验考察催化剂投加量、催化剂/PS摩尔比、pH和苯酚初始浓度对等离子体改性海绵铁活化PS处理含酚废水的影响。结果表明，改性后的海绵铁比表面积、孔容及孔径均有增大，活化PS能力显著提高；在最佳反应条件（等离子改性海绵铁的投加量为0.4g/L，催化剂/PS摩尔比为1∶15，溶液pH为2，苯酚的初始浓度为250mg/L）下，苯酚的去除率可达95%；反应过程符合二级反应动力学，主要是硫酸根自由基和羟基自由基起氧化作用。等离子体技术改性海绵铁活化过硫酸钠可有效去除水中苯酚，为实际含酚废水的处理提供一些思路。     

Mechanism and kinetics analysis of the phenol degradation by Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8 process

考察了Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系降解苯酚的影响因素,并对体系中苯酚的降解机理和反应动力学进行了初步分析。结果表明,铁离子、氧化剂形态以及紫外光辐照、螯合剂的存在对氧化体系作用效果影响显著。EDTA剂量为0.5 mmol/L、Fe(Ⅱ)剂量为1.0 mmol/L、K2S2O8剂量为2.0 mmol/L、溶液初始pH值为7.0、温度为60 ℃的条件下反应60 min,浓度为100 mg/L的苯酚降解率为71.48%,同样条件下紫外光辐照时降解率可达89.38%。降解机理与动力学分析表明,苯酚在Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系中降解途径以与Fe4+络合降解为主。     

Fe（Ⅱ）-EDTA/K2S2O8降解苯酚及反应动力学分析

考察了Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系降解苯酚的影响因素,并对体系中苯酚的降解机理和反应动力学进行了初步分析。结果表明,铁离子、氧化剂形态以及紫外光辐照、螯合剂的存在对氧化体系作用效果影响显著。EDTA剂量为0.5 mmol/L、Fe(Ⅱ)剂量为1.0 mmol/L、K2S2O8剂量为2.0 mmol/L、溶液初始pH值为7.0、温度为60℃的条件下反应60 min,浓度为100 mg/L的苯酚降解率为71.48%,同样条件下紫外光辐照时降解率可达89.38%。降解机理与动力学分析表明,苯酚在Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系中降解途径以与Fe4+络合降解为主。     

抗坏血酸稳定纳米零价铁的制备及其在含Cd(Ⅱ)废水处理中的应用

利用液相还原法制备抗坏血酸稳定纳米零价铁（AAS-nZVI）并将其应用于含Cd（Ⅱ）废水的处理。在确定最佳AAS/Fe²⁺（摩尔比）的基础上,研究了AAS-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH对Cd（Ⅱ）处理效果的影响,通过L₉（3⁴）正交试验优化AAS-nZVI处理含Cd（Ⅱ）废水的工艺条件;考察了AAS-nZVI的空气稳定性及其处理含Cd（Ⅱ）废水的动力学特性;通过SEM和XRD对处理Cd（Ⅱ）前后的AAS-nZVI进行形貌观测和表征分析。结果表明,AAS/Fe²⁺（摩尔比）为1∶3时,AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）去除的去除效果最佳。AAS-nZVI投加量、反应时间和溶液初始pH对Cd（Ⅱ）去除率的影响均达到显著水平（p < 0.05）,其中AAS-nZVI投加量的影响达到极显著水平（p < 0.01）;其显著性大小依次为：AAS-nZVI投加量 > 反应时间 > 溶液初始pH。在AAS-nZVI投加量为2.0g/L、反应40min、溶液初始pH=6的最佳工艺条件下,含Cd（Ⅱ）废水（初始浓度20mg/L,溶液体积100mL）的去除率可达92.62%。AAS-nZVI具有很好的空气稳定性,空气中放置15d的AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）的去除率仅下降1.99%。AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）的去除较好地符合准一级动力学模型,可用L-H动力学模型描述;AAS-nZVI对Cd（Ⅱ）的去除是吸附和还原共同作用的结果。     

Fenton法处理模拟偶氮染料废水的研究

采用Fenton法对模拟偶氮染料废水进行了处理。考察了废水初始pH值、H2O2和Fe2＋投加量、反应时间及反应温度等对模拟染料废水COD去除率的影响。实验结果表明,在甲基红的初始浓度为200mg.L-1,初始pH值为3.0,H2O2和Fe2＋投加量分别为20mmol.L-1和1mmol.L-1,反应温度为50℃,反应时间为60min的条件下,废水中COD的去除率可达83.5%。     

零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙

采用零价铁（Fe0）活化过硫酸钠（PDS）的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙（MO）为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明：Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。     

柚皮粉对水中Pb(Ⅱ)的吸附性能研究

用柚皮粉进行了吸附去除水中Pb(Ⅱ)的模拟实验研究.考察了pH、吸附时间、柚皮粉质量浓度和Pb(Ⅱ)初始质量浓度等因素对吸附效果的影响,探究了其吸附动力学及吸附规律.结果表明,pH、吸附时间、柚皮粉质量浓度和Pb(Ⅱ)初始质量浓度、温度等因素对柚皮粉吸附水中Pb(Ⅱ)有显著影响.适宜的吸附条件为:pH 5.3 ～6.0...     

纳米Ni/Fe对水中硝基苯的催化还原特性

采用自制的纳米Ni/Fe对水中硝基苯进行催化还原处理。探讨了硝基苯的还原降解途径,考察了溶液pH、纳米Ni/Fe用量和Ni含量对还原效果的影响。结果表明,纳米Ni/Fe对水中硝基苯的去除是纳米Ni/Fe的吸附作用和还原作用的协同作用的结果,两者对硝基苯去除率的贡献分别为33.7%和66.3%。纳米Ni/Fe可将硝基苯还原为苯胺和中间产物亚硝基苯,亚硝基苯进一步被还原为最终产物苯胺。还原产物苯胺的生成率随溶液pH的升高而降低;随纳米Ni/Fe用量的增加而升高;Ni含量的适当增大有利于硝基苯还原为苯胺,但Ni含量过高时会导致苯胺生成率降低,适宜的Ni含量为1.85%。纳米Ni/Fe对硝基苯的催化还原过程遵循一级反应动力学规律,反应速率常数为0.0226 min-1。     

凹凸棒石粘土对Ni(Ⅱ)的动态吸附研究

研究了凹凸棒石粘土对水中Ni(Ⅱ)的动态吸附性能。探讨了Ni(Ⅱ)溶液初始浓度、流速、初始pH值及吸附床高度对穿透曲线的影响,同时采用BDST模型对动态实验数据进行了线性拟合分析,对新的操作条件下的穿透时间进行了预测。结果表明,凹凸棒石粘土能够有效地去除水中的Ni(Ⅱ),随着吸附床高度的增加,穿透时间延长;而随着Ni(...     

用硫酸改性粉煤灰处理含磷废水的研究

以硫酸对粉煤灰进行改性用于含磷废水的净化,考察了pH值,吸附剂用量,磷初始浓度,反应时间、反应温度对净化过程的影响。通过实验发现溶液pH值在8~11范围内对磷的吸附过程影响不显著,改性粉煤灰可以在较宽的pH值范围内进行脱磷处理;随着粉煤灰加入量的增加和初始溶液中磷酸根浓度的降低,磷的净化率逐渐增加。对于含磷<80 mg/L的溶液,当粉煤灰的投加量为3%时,反应温度40℃,磷的吸附效率可达97.6%。改性粉煤灰对水中磷的净化过程速度较快,30~40 min可达到最大净化率。     

ClO2催化氧化含酚废水的实验研究

采用浸渍法制备Fe/γ-Al₂O₃催化剂,用于ClO₂催化氧化处理含酚废水,研究废水初始pH、ClO₂用量、催化剂加入量、反应温度和催化剂重复使用等因素对含酚废水总有机碳(TOC)去除率的影响。结果表明,在pH为7、V(ClO₂)∶V(酚溶液)=0.20、Fe/γ-Al₂O₃催化剂加入量20 g·L^-1和反应温度20 ℃条件下,Fe/γ-Al₂O₃催化剂能连续使用7次,保持稳定的催化活性,对含酚废水的TOC去除率为58.83%。     

零价铁去除水中Cu(Ⅱ)的研究

重金属污染是我国河道中普遍关注的环境问题。本文以石井河为对象,采用批实验和柱实验模拟铁屑和铁粉两种零价铁去除水中Cu(Ⅱ)。XRD和XPS表征结果表明:铁屑和铁粉具有核壳结构,核为Fe(110)型Fe⁰,反应前壳为以Fe(Ⅱ)为主的铁氧化物。反应过程中,Cu(Ⅱ)主要被还原并固定在零价铁颗粒表面,Fe⁰不断氧化生成Fe₃O₄。批实验表明,两种零价铁都能较快速地去除水中的Cu(Ⅱ)。零价铁去除Cu(Ⅱ)符合准一级动力学方程,去除率和反应速率k_obs随着铁屑或铁粉投加量的增加而上升,随着Cu(Ⅱ)初始浓度的增加而降低。当Cu(Ⅱ)初始浓度为45mg/L、零价铁投加量为10g/L时,3h之后铁粉对Cu(Ⅱ)去除率几乎达到100%,而铁屑的去除率为75%,其表观反应速率k_obs分别为1.07h^-1和0.59h^-1。柱实验结果表明,铁屑和铁粉对Cu(Ⅱ)具有较高的去除容量,分别为75.67mg/g和78.60mg/g,铁粉对Cu(Ⅱ)的处理效果略优于铁屑。     

Degradation of ultrahigh concentration pollutant by Fe/Cu bimetallic system at high operating temperature

To investigate the degradation of high concentration pollutant by Fe/Cu bimetallic system at a high operating temperature, 10,000mg/L acid orange 7 (AO7) aqueous solution was treated by Fe/Cu bimetallic system at 80 oC. First, the effect of the operating temperature (30-80 °C) on the reactivity of Fe/Cu bimetallic particles was investigated thoroughly. Then, the studies on the effect of theoretical Cu mass loading, Fe/Cu dosage, stirring speed and initial pH on the reactivity of Fe/Cu bimetallic particles at a high temperature (i.e., 80 °C) were carried out, respectively. The degradation and transformation process of AO7 was studied by using COD, TOC and UV-Vis spectra. The results indicate that high concentration pollutant could be removed effectively by Fe/Cu bimetallic system at a high operating temperature. And the removal efficiencies of AO7 by Fe/Cu bimetallic system were in accordance with the pseudofirst- order model. Finally, it was observed that the high temperature could accelerate mass transport rate and overcome the high activation energy barrier to significantly improve the reactivity of Fe/Cu bimetallic particles. Therefore, the higher removal efficiency could be obtained by Fe/Cu system at a high operating temperature. Thus, the high operating temperature played a leading role in the degradation of high concentration pollutant.     

黄铁矿活化过硫酸钠降解对氯苯胺的研究

研究了黄铁矿(pyrite-FeS2)活化过硫酸盐(PS)产生具有强氧化性的硫酸根自由基降解对氯苯胺(PCA)。系统探讨了FeS2活化PS降解对氯苯胺体系中,初始pH、FeS2投加量以及PS浓度对PCA降解率的影响。结果表明:PS/FeS2体系能有效地降解PCA,在PCA初始浓度为0.1 mmol·L-1,FeS2含量为0.5 g·L-1,温度为20℃,PS投加量为2.5 mmol·L-1,初始pH为7,反应4 h后PCA去除率达到91.02%。初始pH为3时PCA降解效果最佳,反应1 h后PCA的降解率达到100%。     

磁性生物炭非均相类Fenton体系去除水中四环素

采用先浸渍后热解的方法制备了磁性生物炭材料,并使用XRD、XPS、VSM对制备的材料进行了表征。结果表明,制备的磁性生物炭主要的活性物质为γ-Fe2O3。采用磁性生物炭非均相类Fenton体系处理水中四环素(TC),当初始TC质量浓度为200 mg/L,pH=7,H2O2投加量为19.8 mmol/L,磁性生物炭投加量为3 g/L时,处理效果最佳。加入抗坏血酸可以加速铁循环过程,明显改善·OH的生成,进而增强了TC去除率。     

电化学反应器中Fenton试剂分解4-硝基酚动力学

以4-硝基酚为处理对象,在电化学反应系统中考察了Fenton试剂投加量,亚铁离子与过氧化氢的摩尔比(Fe²⁺/H₂O₂) ,初始pH值和过氧化氢投加时间等因素对4-硝基酚分解速率的影响。电化学处理系统由圆筒型电解槽和贮槽组成,并分别视为平推流反应器(PFR)与全混式反应器(CSTR),由此建立相应的数学模型。通过模型可确定4-硝基酚分解的准一级反应速率常数。结果显示,当(Fe²⁺/H₂O₂)一定时,准一级反应速率常数随着Fenton试剂投加量的增加而增加;而Fenton试剂投加量一定时,过氧化氢的快速投加能提高准一级反应速率常数;对准一级反应速率常数存在最佳的(Fe²⁺/H₂O₂)比值或初始pH值。     

Fe(Ⅱ)掺杂TiO2光催化剂处理电镀废水中的六价铬

采用溶剂热法制备了Fe(Ⅱ)掺杂TiO₂光催化剂,并采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、比表面仪(BET)、扫描电镜(SEM)对其进行表征。考察了光照时间、FeSO₄·7H₂O加入量、pH和Cr(Ⅵ)初始质量浓度对采用该催化剂处理含Cr(Ⅵ)电镀废水效果的影响。得到了较佳的工艺条件为:反应时间120 min,FeSO₄·7H₂O加入量0.3 g,pH 4.0,Cr(Ⅵ)初始质量浓度100 mg/L。该条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达81.4%,催化剂的去除效率为35.2 mg/g。     

Ni、B共掺杂TiO2-陶粒光催化降解染料废水研究

采用溶胶-凝胶法制备陶粒负载Ni2O3和B元素共掺杂纳米TiO2可见光催化剂,以甲基橙为目标降解物,探讨了光催化氧化降解甲基橙的规律,考察了催化剂的焙烧温度、Ni元素和B元素掺杂量、催化剂投加量、甲基橙溶液初始浓度、初始pH值、反应温度等因素对甲基橙脱色效果的影响.结果表明:在600℃温度下焙烧的催化剂具有最佳光催化活...     

Fe(III)/H2O2-Like System for Removal of Azo Dye from Aqueous Solution

Fe(III)/H₂O₂ system is an effective method for separating the organic compounds from aqueous solution, whereas it is often investigated under lower pH conditions. In order to improve performance of the system, a Fe(III)/H₂O₂-like system that was composed of iron-based coagulant and H₂O₂ was developed, which has the combined effect of flocculation and oxidation. The system when used for decolorization of an organic azo dye solution, Procion Red MX-5B, under wider pH range, indicated higher decolorization efficiency. Parameters affecting the decolorization such as coagulant dosage, H₂O₂ concentration, initial solution pH, temperature, and initial dye concentration were examined in this study. The results indicated that with appropriate coagulant dosage, H₂O₂ concentration, and pH, it was more effective for the decolorization, especially in a weak alkaline environment (pH = 7-8); the pseudo-first-order kinetics could express the azo dye concentration as a function of the reaction time. This study further illustrated that the azo dye solution was degraded to a degree with 53.22% TOC removal at an initial total TOC concentration of 14.92 mg/L. Overall, the established system in this study was favorable to the decolorization of soluble azo dye.