Fe/C纳米复合材料制备及其处理含酚废水应用

以淀粉为碳源,九水硝酸铁为铁源,经发酵、浸渍、碳热还原制备了系列铁/碳(Fe/C)纳米复合材料。通过X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱、电感耦合等离子体发射光谱仪、循环伏安法等对制备的材料进行表征和测试,并考察了Fe/C复合材料对苯酚生产废水的处理性能。结果表明,Fe/C复合材料由非晶碳、铁纳米粒子构成,纳米铁颗粒晶粒尺寸在30～50 nm内。在反应温度30℃、时间为1 h,Fe/C复合材料投加量为1 g,Fe的质量分数20%的Fe/C复合材料对20 m L苯酚溶液(COD为500 mg/L)的去除率达95%;苯酚降解反应遵循准2级动力学模型。     

介孔纳米Fe/g-C复合材料的制备及其在含镍废水处理中的应用

以葡萄糖为碳源、硝酸铁为铁源,采用水热法、碳热还原法制备了系列介孔纳米铁/碳(Fe/g-C)复合材料,通过XRD、FTIR、N2吸附-脱附等分析方法对其结构进行表征;以镍系加氢催化剂废水处理为模型反应,探讨了Fe/g-C复合材料铁含量、废水pH值及处理温度对Ni~(2+)去除率的影响。结果表明,Fe/g-C复合材料具有石墨化特征和介孔晶相结构且晶粒尺寸在20~80nm范围内;同时,Fe/g-C复合材料比表面积较大,有利于铁物种分散;在处理温度为30℃、废水pH值为5的条件下,10Fe/g-C复合材料(铁含量10%)对废水中Ni~(2+)的去除率达86.8%,除镍反应遵循准二级动力学模型。     

铁碳微电解及H2O2在糖蜜酒精废水预处理中的应用

采用铁碳微电解-H2O2联合和铁碳微电解/H2O2耦合2种工艺分别对糖蜜酒精废水进行处理,并考察了两种工艺运行的最佳条件.结果表明,对于COD为75 g·L-1的糖蜜酒精废水,铁碳微电解-H2O2联合工艺在铁碳体积比1∶1,铁与废水体积比1∶5,微电解反应120 min之后,投加8％H2O2,继续反应120 min,COD去除率为33.1％,加入石灰乳调pH到7.0并离心后,COD去除率达到40％;铁碳微电解/H2O2耦合工艺在铁碳体积比1∶1,铁与废水体积比1∶4,H2O2投加量8％,反应120 min后,COD去除率为38％,加入石灰乳调pH到7.0并离心后,COD去除率达到56.3％.     

活性碳对甘蔗糖蜜酒精废水加铁厌氧消化的影响

为探究不同铁碳比对糖蜜酒精废水厌氧处理效果的影响，本实验设计了四种添加方式(对照组、Fe、Fe/C=1∶1和Fe/C=1∶2)进行厌氧发酵。结果表明，Fe/C的添加对反应器的甲烷产量和COD去除率并无影响，但显著降低了H₂S和H₂含量，提高了挥发性脂肪酸含量以及乙酸占比。当Fe∶C添加比为1∶1时，其反应器中挥发性脂肪酸含量由第4 d的1 048.98 mg/L上升到第36 d的6 477.63 mg/L。细菌群落分析发现，Fe/C的添加导致水解优势菌群出现了由Bacteroidetes-Synergistetes类群转化为Firmicutes-Chloroflexi类群的趋势，适量碳的添加有利于提高菌群的抗逆性。Fe的添加富集了古菌群落Methanobacterium和Methanosarcina;Fe/C的添加也促进了Methanobacterium的富集，但相应的降低了Methanosarcina和Methanosaeta这类甲烷菌的相对丰度。这些菌群的改变使得甲烷菌群由甲基途径转向为乙酸型和氢营养型途径。     

粘胶纤维废水的铁碳微电解／SBR处理工艺

采用底部曝气铁碳微电解和SBR法处理CODCr为625 mg/L、B/C约0．11、色度为300～400倍的粘胶纤维废水,考察了pH、Fe/C比、反应时间等条件对铁碳微电解提高废水可生化性的影响。结果表明在pH为3．5、铁碳比为4∶1、反应时间为30 min条件下铁碳微电解出水的B/C比大于0．3,后续经SBR工艺处理,出水COD去除率大于88％、色度去除率达84．9％。     

酸析-铁碳内电解预处理苎麻废水实验研究

作者采用酸析结合铁碳内电解法对苎麻废水进行了预处理,探讨了pH调节条件及铁碳内电解法对废水处理效果的影响。结果表明,在室温下将废水pH调节至3.00时,COD cr可以从15789.47m g/L下降到11491.23m g/L,COD cr去除率达27.22%,色度去除率达83.58%;接着在pH=3.00,处理时间40m in,铁碳加入量:废水(质量比)=1:5,铁:碳=3:1,温度=300C的最佳工艺条件下,用铁碳内电解法进一步对废水进行了处理,COD cr可以进一步下降到6948.38m g/L,COD cr去除率接近55%,色度去除率达80%。     

Fe/C微电解处理阿奇霉素制药废水试验研究

以阿奇霉素制药废水为研究对象,采用了Fe/C微电解处理方法,探讨了pH值、铁碳投加量比、铁屑投加量等各个因素条件下对Fe/C微电解处理阿奇霉素制药废水产生的影响。试验结果表明,在pH值为3.0,铁碳投加质量比为1:1,铁屑投加量为150 g/L,搅拌转速为150 r/min,反应时间为2 h条件下,COD的去除率为49.43%。     

苎麻废水预处理试验研究

采用酸析结合铁-碳内电解法对苎麻废水进行了预处理,探讨了pH值调节条件及铁碳内电解法对废水处理效果的影响。结果表明,在室温下将废水酸析处理pH值调节至3.0时,CODCr的质量浓度可以从15981降到11363mg/L,CODCr、色度去除率分别达28.91%、84.32%;接着在pH值为3.0,处理时间180min,铁碳加入质量为废水总质量的20%,铁与碳的质量比为5∶1,温度为30℃的最佳工艺条件下,用铁碳内电解法对废水进行处理,CODCr的质量浓度可进一步下降到6774mg/L,CODCr去除率为57.60%,色度去除率达96.80%。     

铁碳微电解–Fenton联合处理化学镀镍废水

为去除化学镀镍废水中的镍离子和氨氮,研究了铁碳微电解–Fenton联合处理技术。探讨了废水初始p H、铁屑投加量、铁屑与活性炭质量比、反应时间和H2O2投加量对处理效果的影响。结果表明,当初始p H为3,铁屑投加量为40 g/L,铁炭质量比为2∶1,H2O2/Fe2+为1.2(质量比),反应20 min后镍离子的去除率达99.8%以上,出水镍离子含量<0.1 mg/L,氨氮去除率达46.1%。     

铁碳填料对电镀清洗废水的微电解性能

以硫铁矿烧渣为主要材料制备了球形铁碳填料,并将其用于电镀清洗废水的处理。由交互正交试验结果可知,废水pH值是影响COD和氨氮去除率的主要因素,其次是废水pH值与铁碳填料添加量的交互作用和废水pH值与反应时间的交互作用。微电解的最佳工艺条件为:废水pH值2.50,铁碳填料的添加量15 g/L,反应时间30 min。此时,COD降低78.6%,氨氮降低15.0%,处理效果比商品铁碳填料的好。     

木质素对糖蜜酒精废液的脱色效果

用活性炭脱除糖蜜酒精废液色素是行之有效的方法,但由于其成本过高制约了该方法在实际中的应用。作者提出用造纸黑液提取的木质素替代活性炭脱除糖蜜酒精废液色素的新治理方法,可以使脱色率达95％,COD去除率达82％。这种方法处理效率高,成本低,且工业化应用的可能性大。     

臭氧-内电解协同作用处理印染废水的实验研究

选用实际印染废水为处理对象,探讨了臭氧协同内电解处理印染废水的效应,然后探讨了协同作用下铁碳比、铁碳量、进气量、溶液pH值、反应时间等因素对处理效果的影响。实验结果表明,臭氧协同内电解对印染废水的处理效果比内电解单独作用,臭氧单独作用时的效果好。实验结果显示,染料废水初始pH=3,铁碳比为1:2,铁碳量为100g,进气量为300L/h,反应时间为90min时处理效果最佳,脱色率达到98.25%以上,COD去除率达88.10%。     

多孔铁炭微电解填料的制备及其对水中Pb2+的吸附特性

以铁精粉、煤粉与造纸污泥为原料,采用直接还原法制备多孔铁炭微电解填料,对其进行了表征,考察了铁炭填料对Pb2+的吸附特性,并与活性炭的吸附性能作了比较. 结果表明,铁炭填料孔隙率为32.3%~52.9%,金属铁含量达50%以上,铁炭质量比可调. 吸附Pb2+的最佳铁炭质量比为6.8:1, pH=3时铁炭填料对Pb2+的吸附量最大;吸附速度快,符合准二级吸附动力学模型,等温吸附过程可用Langmuir等温吸附模型描述;铁炭填料和活性炭对Pb2+的最大吸附量分别为112.36和27.94 mg/g,铁炭填料吸附Pb2+的性能远高于活性炭.     

High temperature phase transition behavior of schorl particles modified with rare earth

In this study, rare earth/schorl composites were prepared using co-precipitation technique with Xinjiang schorl and cerium nitrate as raw materials. The phase transitions and the lattice parameters were investigated simultaneously during the heat treatment process utilizing a high temperature X-ray diffraction. The microstructures of the composites treated at 800, 850, 900 and 950 °C were characterized by scanning electron microscope, transmission electron microscope and high resolution transmission electron microscope. The results clearly indicate that the cerium ions exchanged the interfacial structure of schorl particles, which led to the reduction in phase transition temperature. The interfacial migration and mass transfer were promoted during the phase transformation, rendering a better transformation of mullite crystals from schorl.     

Fe／C微电解法处理对氯硝基苯废水的研究

研究了Fe/C微电解法处理对氯硝基苯废水的影响因素和工艺条件.结果表明,影响微电解对对氯硝基苯转化率的因素按从大到小的顺序为:反应时间、pH、铁炭比;Fe/C微电解法降解对氯硝基苯废水的最佳工艺条件是:铁屑用量3～4 g·L-1,废水pH=3～4,铁炭比1～1.5,反应时间2～2.5h.在适当的反应条件下,对氯硝基苯的转化率大于80%.降解反应为一级反应.     

赤泥/煤基铁炭材料的制备及其脱除废水Cr(Ⅵ)的性能

以脱钠赤泥、粉状褐煤为原料,羧甲基纤维素钠为黏结剂,采用碳热还原法制备了可替代商业铁炭微电解填料的廉价铁炭材料,用于去除废水中的Cr（Ⅵ）。考察了不同的制备参数（炭化温度、炭化时间、赤泥/煤质量比）和吸附条件（溶液pH、浓度）,以提升Cr（Ⅵ）去除效果。结果表明质量比（赤泥/煤）为1/3、800℃炭化1h的赤泥/煤基铁炭材料,可达到最大Cr（Ⅵ）吸附量（4.03 mg·g^-1）、最低铁溶出量（< 0.19 mg·g^-1）和最大比吸附量（12.97 mg·g^-1,由Langmuir吸附等温线模型算出）。赤泥/煤基铁炭材料对Cr （Ⅵ）的吸附等温线符合Freundlich方程,其吸附动力学可用准一级或准二级动力学方程来描述。多种表征（XRD、XRF、BET和SEM等）结果进一步表明赤泥/煤基铁炭材料比商业铁炭填料具有更高的铁还原度、更大的比表面积和孔容以及更好的颗粒分散度,使其具有更好的Cr（Ⅵ）的去除效果。     

铁碳内电解法处理α-萘胺废水的研究

进行了内电解法处理α-萘胺废水的研究,考察了溶液初始浓度、初始pH值、停留时间、铁炭比、铁屑粒度对处理效果的影响,得到了内电解法处理α-萘胺废水的最佳工艺条件。研究结果表明,微电解工艺对低浓度α-萘胺废水有良好的降解效果,在溶液初始pH值2.5、停留时间90 min、铁炭质量比5∶1、铁屑粒度0.06 mm(30目)时,α-萘胺降解率达93.2%,溶液总碳(TC)去除率达82.4%。     

MnOx/GAC复合材料制备及其在苯酚废水处理中的应用

以商业颗粒活性炭(GAC)为载体,乙酸锰为锰源,采用等体积浸渍法制备系列MnO_x/GAC复合材料。通过X-射线粉末衍射、透射电镜、拉曼光谱等对改性前后活性炭材料进行微观分析,并探讨锰负载量、反应温度、反应时间等对MnO_x/GAC复合材料处理苯酚模拟废水性能的影响。结果表明,MnO_x/GAC复合材料的活性物种主要以Mn_3O_4、Mn_2O_3和MnO_2为主,呈现均匀分散纳米晶态。在20 mL 1 500 mg·L~(-1)苯酚废水中加入1 g Mn质量分数为8%的MnO_x/GAC复合材料,反应温度50℃,反应时间240 min条件下,苯酚转化率99.88%,COD降解率97.80%,吸附动力学遵循准二级动力学模型。     

铁炭微电解材料在工业废水处理中的应用研究

采用自制铁炭微电解材料（MEM）对7种实际难降解典型工业废水进行处理,考察了初始pH值、MEM投加量、曝气时间、絮凝pH值以及MEM的铁炭质量比对7种废水中目标污染物去除率的影响,并优化了处理工艺条件.试验结果表明,不同类型废水的优化处理工艺各不相同,但pH值是影响废水处理的主要因素;处理不同类型废水,MEM的铁炭质量比不同.在优化条件下,铁炭微电解对印染、制药废水的CODCr去除率达到60％以上,对果汁、农药废水的CODCr去除率达到45％以上,对造纸废水的CODCr去除率达到35％以上,对电镀废水总铬去除率、多晶硅废水氟化物去除率达到90％以上;经处理后7种废水的色度均可降至40倍以下.