黄铜矿催化异相类Fenton反应处理染料废水研究

采用异相类Fenton反应处理染料废水,并以均相Fenton反应为对照,考察废水初始pH值、催化剂投加量、H₂O₂投加浓度和反应时间对处理效果的影响,测定了反应过程中铁离子和剩余H₂O₂浓度的变化情况。结果表明,对于试验用实际染料废水,均相Fenton反应适宜的pH范围为3~8,七水合硫酸亚铁投加量为2 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间为2 h时,COD去除率与色度去除率最高能达到59.39%和97.71%;异相类Fenton反应在废水初始pH=3时处理效果最佳,黄铜矿投加量为9 g/L,H₂O₂投加浓度为20 mmol/L,反应时间4 h时,COD去除率与色度去除率分别为56.03%和93.79%。均相和异相类Fenton反应处理染料废水过程中生成的·OH能降解有机污染物。     

基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton氧化处理柿竹园多金属选矿废水

以柿竹园东波选厂选矿废水为研究对象,采用响应曲面法对Fenton氧化法处理选矿废水的工艺进行优化。以反应pH值、FeSO₄·7H₂O用量、H₂O₂用量为影响因素,COD去除率为响应值,通过Box-Behnken 响应曲面法建立因素与响应值之间的数学模型,得到最佳工艺条件为:反应pH值2.98、FeSO₄·7H₂O用量446.76 mg/L、H₂O₂用量457.66 mg/L,该条件下验证得COD去除率为76.55%,与模型预测值偏差仅1.65个百分点,证明了响应曲面法用于优化Fenton氧化法处理选矿废水工艺的可行性和有效性。     

铁炭微电解-光催化氧化处理医药废水

以自制沸石/Cu2O复合材料为光催化剂,采用铁炭微电解-光催化氧化组合工艺对难降解的高浓度有机医药废水进行预处理,探讨了影响处理效果的各种要素。研究结果表明,铁炭微电解的最佳工艺条件为:pH值3左右,铁屑用量120g/L,铁炭质量比为2∶1,反应时间120min,曝气量20mL/min;光催化氧化反应最佳条件:pH值约为3,光催化剂用量为1.5mg/L,反应时间120min,在上述反应条件下,废水COD总去除率可高达85.08%,色度去除率达95%以上,为后续生化处理奠定了良好的基础。     

用催化氧化法处理焦化高浓度含酚废水

研究了FeSO₄-H₂O₂体系催化氧化处理焦化高浓度含酚废水的工艺条件.结果表明：优化处理条件是反应温度为30 ℃，Fe²⁺用量为200 mg/L，H₂O2用量为1 000 mg/L、反应时间为45 min.在该条件下处理废水，酚和COD的去除率分别可达到68.5％和70.4％，然后加入Ca(OH)₂将氧化处理后废水的pH值调至弱碱性进行絮凝，可显著降低废水中的铁离子及CN^-质量浓度，且COD去除率提高到85.2％，同时废水的可生化性得到显著提高，为后续生物处理创造了良好的条件.     

Fe3O4/埃洛石复合材料制备及其对铅锌选矿 废水中有机物降解性能的研究

铅锌有色金属矿选矿废水中残留大量的有机选矿药剂,COD浓度高达165 mg/L,远超废水的国家排放标准,将其直接回用亦会对选矿指标带来不利影响。为降解废水中残留的有机药剂,使其达到排放或回用标准,通过热分解法将四氧化三铁（Fe₃O₄）纳米颗粒负载于埃洛石天然矿物表面,制备得到Fe₃O₄/埃洛石复合材料,并将其作为类芬顿反应的催化剂,用于选矿废水的催化降解。试验考察了Fe₃O₄/埃洛石复合材料制备过程中的升温速率、所制备材料中Fe₃O₄含量,催化反应中初始pH值、反应温度及H₂O₂投加量对选矿废水中COD去除效果的影响。结果表明：在热分解升温速率为2~5 ℃/min、Fe₃O₄含量为35%的条件下合成的复合材料催化性能最佳;在反应温度为30 ℃、初始pH为3、H₂O₂投加量为10 mmol/L、Fe₃O₄/埃洛石复合材料用量0.5 g/L的条件下,铅锌选矿废水中COD由165 mg/L降为39 mg/L,去除率达到76.35%,实现了选矿废水中COD的高效、低成本降解,净化后选矿废水达到一级排放标准。     

O3/H2O2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O₃/H₂O₂对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O₃和H₂O₂的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水COD_Cr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O₃/H₂O₂工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明：丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h 的O₃和1 000 mg/L 的H₂O₂,反应2 h后COD_Cr的去除率可达60.25%;CO^2-₃和SO^2-₄有抑制废水中COD_Cr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水COD_Cr的去除率;O₃/H₂O₂工艺去除废水COD_Cr反应遵循羟基自由基反应机制。     

Fenton氧化-混凝沉淀处理电镀废水中重金属镍的研究

以某电镀厂含镍废水为处理对象,探究Fenton氧化-混凝沉淀工艺对重金属镍的去除效果。结果表明,Fenton氧化的最佳条件为: H₂O₂投加量2 mmoL/L、FeSO₄/H₂O₂摩尔比0.6、初始pH值5、反应时间80 min; 混凝沉淀的最佳条件为: pH值9、PAC用量12 mg/L、混凝时间12 min、助凝剂用量6 mg/L、沉降时间60 min; 在此最佳条件下,Fenton氧化-混凝沉淀工艺处理含镍电镀废水,镍去除率可达99.8%,出水总镍含量低至0.029 mg/L,处理后的出水水质满足《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表Ⅲ要求。     

酸洗废硫酸/H2O2处理农药废水研究

以酸洗废硫酸和H₂O₂组成的氧化体系,降解农药废水中的COD。采用Box-Behnken试验设计,以COD去除率为响应值,考察了废硫酸投加量、H₂O₂投加量以及反应时间的单独作用和交互影响,通过建立COD降解率数学模型预测酸洗废硫酸/H2O2氧化体系的最佳氧化参数。结果表明,在废硫酸添加量为14.17 mL/L、H₂O₂添加量为1.47 mL/L、反应时间为55.9 min时,COD降解率存在最大值,为47.79%,在该条件下进行7次试验对模型预测结果进行验证,7次试验的COD降解率平均值为47.52%,与预测值相差0.56%,与拟合模型的预测值基本相符,该模型能够较好地解释酸洗废硫酸/H₂O₂氧化工艺。此外,对7次试验出水中Pb、Cr也进行了检测,7次试验出水中均未检测出Pb、Cr元素,因此,酸洗废硫酸中存在的微量重金属元素不会对最终出水水质产生影响。表明酸洗废硫酸/H₂O₂氧化体系用于农药废水处理工艺是可行的。     

超声波辅助去除铅锌选矿外排废水中的硫化物

针对广东韶关某大型铅锌矿选矿外排废水中超标的硫化物,采用超声波辅助下的氧化-混凝沉淀法对其进行去除试验,探讨了氧化剂种类和用量、混凝剂种类和用量及超声波辅助反应时间对S^2-去除效果的影响。结果表明：在常温下向该废水中加入用量为20 mg/L的氧化剂H₂O₂,用量为150 mg/L的混凝剂FeSO₄和用量为1.0mg/L的助凝剂聚丙烯酰胺,在超声波辅助下搅拌反应20 min,S^2-离子的去除率可达到95%以上,含量可降到0.14 mg/L以下,废水水质达到国家排放标准。     

纳米Mn3O4的快速制备及其对亚甲基蓝的类芬顿催化氧化性能

采用氧化沉淀法,以Mn(NO₃)₂·H₂O为锰源、NH₃·H₂O为沉淀剂、H₂O₂为氧化剂,在温和条件下反应1 h制备了粒度均匀的纯相纳米Mn₃O₄。以亚甲基蓝溶液为模拟染料废水,考察了纳米Mn₃O对亚甲基蓝的类芬顿催化氧化效果。结果表明,当Mn₃O₄加入量为0.5 g/L时,对25 mg/L亚甲基蓝的降解率可达80.3%。     

用Fenton试剂处理福建某铜锌选矿废水

福建某铜锌选矿厂经过混凝沉降初级处理后的生产废水清澈透明,pH为中性,固体悬浮物和重金属离子含量达到国家排放标准,但由于含大量丁黄药等有机质而使COD值高达377.2 mg/L,既不能直接排放也不能直接回用。为将该废水的COD值降到100 mg/L以下以满足排放或回用的要求,采用Fenton试剂对其进行了去除COD的试验研究。试验结果表明：在初始pH为3、H₂O₂溶液（浓度30%）用量为2 mL/L、FeSO₄·7H₂O用量为0.5 g/L的条件下搅拌反应60 min,废水的COD值可降低至25.2 mg/L,相应的COD去除率高达93.32%,从而显示出Fenton试剂降解有色金属矿选矿废水中黄药等有机质的高效性。     

磁性活性炭的制备及其对选矿废水中丁基黄药的去除研究

通过共沉淀法将Fe₃O₄负载在活性炭上, 制备磁性活性炭MAC, 解决了普通活性炭存在的分离回收困难问题。将其用于吸附选矿废水中的丁基黄药, 考察了吸附时间、吸附剂用量和pH值等因素对吸附性能的影响, 结果表明, 在pH=7、吸附时间3 h、丁基黄药浓度100 mg/L、MAC用量0.6 g/L条件下, MAC对丁基黄药的去除率达99.73%。MAC对丁基黄药的吸附满足二级动力学方程和Langmuir等温模型。通过磁力对MAC进行回收, 回收率达98%。5次重复使用后MAC对丁基黄药去除率仍有76.59%, 是一种经济环保的吸附剂。     

盾构泥基陶粒的制备及其吸附性能研究

针对盾构泥含水率高以及综合利用的问题,研究了pH值、助滤剂种类（GPB、粉煤灰、石膏、谷糠）和压力对含水率影响,以及加入添加剂（AlCl₃、ZnCl₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、NH₄HCO₃）烧制成陶粒对亚甲基蓝溶液COD去除的效果。试验结果表明,4种助滤剂中改性酰胺絮凝剂（GPB）能更有效地降低盾构泥的含水率;在pH值为4且压力值为800 Pa的条件下,加入GPB可以将含水率值从38.89%降至24.40%;添加剂筛选试验表明,通过添加NH₄HCO₃烧制的陶粒能有效降低亚甲基蓝溶液的COD;添加剂用量试验表明,通过添加10% NH₄HCO₃焙烧而成的陶粒能够将亚甲基蓝溶液中的COD值从162.75 mg/L降到90.64 mg/L。      

混凝沉淀-吸附法处理萤石选矿废水的正交试验研究

采用正交实验法,研究了混凝沉淀-吸附法处理萤石选矿废水过程中混凝剂用量、沉淀剂用量和吸附剂用量对选矿废水中Ca²⁺和COD去除效果的影响。结果表明,在混凝剂CSP-12用量12 mg/L、沉淀剂碳酸钠用量900 mg/L、吸附剂活性炭用量200 mg/L条件下,水处理效果最佳,此时Ca²⁺去除率达91.26%,COD去除率达60.54%。     

高值化利用含Sb(Ⅲ)废水制备Fe3O4/Sb2O4@C复合材料及其性能研究

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),以其吸附废水中的Sb(Ⅲ),得到nZVI/Sb颗粒; 将其在500 ℃下氧气煅烧8 h,制得Fe₃O₄/Sb₂O₄材料; 再以葡萄糖为碳源、600 ℃氮气热处理,制备了Fe₃O₄/Sb₂O₄@C复合材料,并对其性能进行了研究。结果表明,nZVI吸附含Sb(Ⅲ)废水的适宜条件为:中性溶液Sb(Ⅲ)初始浓度100 mg/L,nZVI投加量1.2 g/L,室温下吸附50 min,该条件下废水中Sb(Ⅲ)去除率为73%; 引入Sb₂O₄后,铁基负极的首次放电比容量高达1065.6 mAh/g; 包覆碳后,Fe₃O₄/Sb₂O₄@C复合材料电化学性能明显改善,100 mA/g电流密度下,循环150圈后放电比容量仍可保持在483.7 mAh/g,电流密度2000 mA/g时,放电比容量仍有118.2 mAh/g。     

驱油破乳剂在焦化废水处理中的应用

在焦化废水处理生产中,利用季铵盐、阳离子聚丙烯酰胺、聚硅氧烷乳液复配而成的驱油破乳剂,能有效降低废水中的油、NH₃-N、CODcr、悬浮物及浊度,不同组成配比和投加量,去除率有较大差异。实验研究结果表明:驱油破乳剂按600 mL/m³（废水）投加,油去除率可达到75.45%、CODcr去除率可达到56.24%,NH₃-N去除率可达到54.55%,悬浮物去除率可达到80.86%,浊度可降至51.23 mg/L,在生产现场使用得到了验证。驱油破乳剂投加浓度达到800 mL/m³（废水）时,去除时间大大缩短。