阴极电Fenton处理印染废水影响因素研究

本文采用阴极电Fenton法处理印染废水,并以COD去除率为指标,考察电极电压、Fe~(2+)加量、废水初始pH值和曝气量四个因素对印染废水效果的影响。结果表明四个因素均对废水处理效果有不同程度的影响;在最佳实验条件下反应120 min,COD去除率达78.12%,说明阴极电Fenton可高效降解印染废水中污染物。     

Fe2+/ACF活化过一硫酸氢钾复合盐处理印染废水

通过浸渍法制备活性炭纤维(ACF)负载Fe~(2+)作为活化剂,采用扫描电镜(SEM)技术对活化剂进行表征;并研究了活化反应机制及降解效果影响因素。结果表明,过一硫酸氢钾复合盐(PMS)能够被Fe~(2+)/ACF活化产生硫酸根自由基(SO_4~(·-))来降解印染废水;当亚甲基蓝(MB)浓度为0.1 mmol/L,Fe~(2+)/ACF投加量为0.5 g/L,n(PMS):n(MB)为5:1,pH为4～6条件下,降解率较高,在反应15 min后可使MB降解率达到90%以上;反应过程符合一级反应动力学,且Cl~-对反应过程具有促进效果。此外,活化的PMS也能高效的降解不同种类的印染废水。通过紫外可见光谱和TOC分析推测,印染废水中的发色基团中的化学键及萘环结构均被破坏,进而被矿化,从而得到降解。     

改性活性碳纤维电芬顿降解活性艳红X-3B

以石墨为阳极,改性活性炭纤维(ACF)为阴极,采用电芬顿法降解活性艳红X-3B染料废水模拟废水。研究了Fe~(2+)浓度、p H值、电流密度对染料脱色率的影响,结果表明:阴极电芬顿法对活性艳红X-3B染料废水具有有较高的去除率,在最佳反应条件Fe2+投加量为1mmol/L,pH值为3.0,电流密度为7.5m A/cm~2,反应时间为60min时,染料的脱色率可以达到97.6%。     

改性活性碳纤维电芬顿处理垃圾渗滤液

采用Cu~(2+)与Fe~(2+)对ACF进行改性并作为阴极进行电Fenton实验,比较了2种改性与未改性的ACF电极对垃圾渗滤液生化出水的处理效果。结果表明,改性提高了ACF电极处理效果,且质量分数0.5%的Cu~(2+)改性后的处理废水效果优于Fe~(2+)改性。在未添加Fe~(2+)的情况下,系统对渗滤液生化出水COD去除率达89.26%,且避免了铁泥的产生。处理后出水腐殖酸等大分子共轭体系及芳香构化程度明显下降,可生化性得到明显改善。     

等离子体协同Fenton氧化处理PAM废水

采用低温等离子体协同Fenton氧化法处理聚丙烯酰胺(PAM)废水,研究了废水p H值、放电时间、放电电压、H_2O_2/Fe~(2+)比对PAM废水COD降解率的影响。结果表明,影响PAM废水COD降解率因素主次为:废水p H值放电时间放电电压H_2O_2/Fe~(2+),当PAM废水p H值4,放电时间60 min,放电电压8 k V,H_2O_2与Fe~(2+)比值为9∶1时,废水净化效果最好,PAM废水COD降解率为76.32%。     

Fe2+活化过硫酸钠技术预处理焦油蒸馏废水

采用Fe~(2+)活化Na_2S_2O_8技术处理实际焦油蒸馏废水。首先通过正交试验考察了Na_2S_2O_8初始浓度、Fe~(2+)初始浓度、pH以及温度等条件对稀释后焦油蒸馏废水COD去除率的影响规律,然后通过单因素实验确定了其最佳反应条件。实验结果表明,当p H为7.00,Na_2S_2O_8初始浓度为20mmol/L,Fe~(2+)初始浓度为20 mmol/L条件下,在30℃降解反应120 min,其化学需氧量(COD)去除率为53.5%,总有机碳(TOC)去除率为62.2%,降解过程遵循指数衰减规律,为焦油蒸馏废水的预处理技术提供了一条新的途径。     

Fe~(2+)活化过硫酸钾处理三唑醇农药废水

采用Fe~(2+)活化过硫酸钾处理三唑醇农药废水,研究不同pH、过硫酸钾投加量、七水合硫酸亚铁投加量和反应时间等因素对三唑醇农药废水处理效果的影响。结果表明最佳反应条件为:初始pH=6.0,过硫酸钾投加量10 g/L,七水合硫酸亚铁投加量6 g/L,反应时间100 min,废水中COD和TOC的去除率可达53.47%和35.45%。研究结果表明Fe~(2+)活化过硫酸钾法相比芬顿法,能够在中性条件下对污染物取得良好的去除效果,大大降低药剂成本,是一种经济有效的处理方法。     

活性炭载-铁-类芬顿法优化降解阻燃剂废水

利用Design-expert V8.0.6软件对芬顿法降解阻燃剂废水的H_2O_2、FeSO_4·7H_2O含量和pH进行优化实验。结果表明,优化运行条件为pH=3.15,Fe~(2+)、H_2O_2的质量浓度分别为1、10.1 g/L,COD降解率最高为70.28%,并获得相应的二次回归方程。验证实验表明响应曲面法获得的优化条件有效。制备载铁活性炭(Fe/GAC)进行电子显微镜扫描及X射线能谱仪表征分析,使之代替Fe~(2+)降解阻燃剂废水中的COD,COD的降解率可达98.78%,对比实验表明,Fe/GAC类芬顿法解决了Fe~(2+)的固定化问题,对阻燃剂废水中COD的降解也可起到很大促进作用,相较于其生物降解效率更高。     

Fe~0/Electro-Fenton对邻苯二甲酸二甲酯的降解研究

以纳米零价铁（Fe0）为铁源的Electro-Fenton（Fe0/E-Fenton）对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的降解进行了研究。与Fe2＋/E-Fenton体系相比较,Fe0/E-Fenton对DMP的降解效果更好。Fe0/E-Fenton对DMP的降解过程中,相对稳定的溶液pH值和充足的Fe2＋量有利于E-Fenton试剂对DMP的降解反应。同时考察了Fe0/E-Fenton反应的初始pH值和纳米Fe0投加量对DMP降解的影响。研究结果表明,当DMP的初始浓度为50 mg.L-1时,溶液的最佳pH值和Fe0的投加量分别为3.0、60 mg.L-1,且DMP溶液在90 min内可以达到完全降解,降解速率符合准一级动力学方程：ln（C0/C）=0.056t-0.072,R=0.996,降解速率常数为0.056 min-1。     

过硫酸盐降解橙黄Ⅱ性能研究

以偶氮染料废水为处理目标,采用Fe~(2+)活化过硫酸盐氧化降解橙黄Ⅱ。考察降解时间、过硫酸盐浓度、引发剂FeSO_4浓度、pH值等因素对过硫酸盐降解橙黄Ⅱ的影响。研究发现,Fe~(2+)活化过硫酸盐能有效氧化降解橙黄Ⅱ废水,过硫酸盐最终浓度为5 mmol/L,引发剂浓度10 mmol/L,pH=3时,139 min橙黄Ⅱ降解率可达到98.8%。     

构建电促铁还原型芬顿氧化法降解水中4-硝基酚

以钛基氧化物涂层材料(Ti/SnO_2-Sb_2O_5-IrO_2)为阳极,碳纳米管修饰的石墨材料(GE-CNT)为阴极构建电化学系统,促进芬顿反应过程中Fe~(3+)还原,从而减少芬顿氧化法中铁盐加量和铁泥产生量。研究表明:GE-CNT具有良好的还原Fe~(3+)性能,其优化的阴极还原电位约为0.30 V(vs.Ag/AgCl),该电位下反应120 min时Fe~(3+)还原率达到85.7%。以Fe~(3+)为催化剂降解4-硝基酚的结果,证实了电化学还原Fe~(3+)促进芬顿反应的有效性。对比考察了电促铁还原型芬顿氧化法与普通芬顿氧化法降解4-硝基酚的效果,优化的条件下两者可获得近似的降解效果,但前者优化的H_2O_2与Fe~(2+)摩尔比为40∶1,而后者为20∶1。因此,相对于普通芬顿氧化法,电促铁还原型芬顿氧化法可显著减少芬顿反应初始Fe~(2+)投加量。     

用H_2O_2/Fe~(2+)处理含蒽醌-2-磺酸(ASA)染料废水的实验研究

研究了在各种pH值和过氧化氢与铁盐的不同比值条件下费通试剂的自分解,以及在H_2O_2/Fe~(2+)体系中,非生化降解的有机染料ASA氧化成可生化降解产物的转化程度。在pH=3,H_2O_2/Fe~(2+)=10/1的情况下,中间产物具有良好的可生化降解性。投加H_2O_2方式影响其比耗。分批式投加比一次投加能更有效地利用过氧化氢。以Fe~(3+)代替Fe~(2+)可获得同样的氧化效果。本方法更适用于处理高含盐量的有机废水。     

流化床芬顿法处理邻氨基苯甲酸废水

利用自主开发的芬顿流化床反应器对邻氨基苯甲酸废水进行处理,考查Fe~(2+)投加量及pH值对邻氨基苯甲酸废水COD去除效果的影响。结果表明,在反应时间为30min,pH=3,COD与H_2O_2、Fe~(2+)的物质的量比为1∶1.1∶0.4时,COD去除率可达85%;pH=5时,COD去除率仍能保持在70%以上。表明流化床芬顿法在降解邻氨基苯甲酸方面要优于传统芬顿工艺,同时该法还能减少铁盐使用量,这对于减少铁泥产量、降低工艺运行成本具有重要意义。     

紫外光照下用自制掺Fe~(3+) TiO_2催化降解二甲酚橙

以水热法制备了掺Fe~(3+)的TiO_2粉末,用XRD测定了晶型,研究了以其为催化剂对二甲酚橙的光催化降解作用,分析TiO_2投放量、掺Fe~(3+)量、二甲酚橙的初始浓度和溶液的初始pH等对光催化降解效率的影响。结果表明,用自制的掺Fe~(3+)A-TiO_2光降解二甲酚橙溶液的最佳条件是:催化剂用量为1.2 g/L,TiO_2掺铁量为7%(摩尔分数)、二甲酚橙溶液初始浓度为300 mg/L(pH=6)、室温下紫外光照(λ=365 nm)反应30 min,二甲酚橙的降解率(D%)最大,达到67.9%。     

香蕉皮对Fe3+吸附性能分析

以香蕉皮粉末为生物吸附剂,考察其对Fe~(3+)的吸附性能。重点考察了香蕉皮粉末用量、吸附温度、吸附时间、初始ρ(Fe~(3+))及溶液pH值等对吸附效果的影响,并通过正交实验对吸附条件进行优化。结果表明,在一定的实验条件下,香蕉皮粉末对Fe~(3+)能表现出良好的吸附性能,吸附率可达80.83%,重现性和精密度良好。该法操作简单,成本低廉,可用于吸附废水中的Fe~(3+)。     

木质素处理工业含铁废水的试验研究

探讨了木质素对工业含Fe~(3+)废水的处理情况。试验主要探讨了反应时间,木质素投加量,废水pH,废水中Fe~(3+)质量浓度对Fe~(3+)吸附效果的影响。结果表明,当木质素的投加量为1 g、废水pH为6～7、搅拌时间为50min时,对100 mL Fe~(3+)质量浓度为5 mg/L的废水中Fe~(3+)的吸附效果较好,Fe~(3+)去除率达到98.19%,剩余Fe~(3+)质量浓度为0.090 7 mg/L,处理效果达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)中最高允许排放质量浓度(≤0.1 mg/L)要求。     

Fe~(2+)活化过硫酸盐对亚甲基蓝废水的降解研究

研究了Fe~(2+)活化过硫酸钠(SPS)在降解亚甲基蓝(MB)过程中溶液初始pH、Fe~(2+)浓度、SPS浓度、Fe~(2+)/SPS的最佳浓度比、MB的初始质量浓度对溶液中MB及COD降解效果的影响。结果表明,酸性环境MB的降解率要高于碱性环境,且溶液初始pH为3时MB的去除效果最佳。过高或过低的Fe~(2+)浓度及SPS浓度对MB脱色效果都会产生一定的影响,且最佳投加比为C(Fe~(2+))∶C(S2O_2-8)=1∶2。当MB初始质量浓度为50 mg/L时,SPS与Fe~(2+)的最佳投加浓度分别为0. 4 mmol/L及0. 2 mmol/L。Fe~(2+)/SPS体系对于MB的脱色效果可达到80%~90%,对于氧化的中间产物的矿化度为20%~40%。当溶液初始温度20℃时会使MB发生分子聚焦现象,随着溶液初始温度的升高,MB的脱色率随之升高,MB分子脱色的最佳反应温度为40℃。通过液相色谱质谱联用(LC-MS)分析可知,MB的氧化中间产物主要为二氨基苯酚、邻氨基苯酚、苯并噻唑、苯酚等苯的同系物。     

活性炭纤维阴极电Fenton法处理焦化废水

采用活性炭纤维阴极电Fenton法处理焦化废水,研究不同因素对焦化废水中挥发酚处理效果的影响,确定最佳工艺参数。在自制三维电极反应器中,改变pH值、反应时间、电解电压、活性炭粒子投加量等因素对焦化废水进行处理。试验结果表明,在pH值为3、反应时间为90 min、电解电压为15 V、活性炭粒子投加量为40 g/L条件下,活性炭纤维阴极电Fenton法对焦化废水中的挥发酚处理效果最佳,去除率能达到89.3%。活性炭纤维阴极电Fenton法处理焦化废水中的挥发酚效果明显。     

Co~(2+)改性Fenton试剂降解刚果红废水研究

以刚果红废水为模拟染料废水,通过Co~(2+)对传统Fenton试剂进行改性研究,探索Co~(2+)与Fe~(2+)摩尔比、H_2O_2的投加量、反应温度及pH值对刚果红去除效果的影响。结果表明:Co~(2+)对传统Fenton试剂降解刚果红废水具有显著的促进作用,使得反应最佳pH值向近中性条件移动。当Co~(2+)与Fe~(2+)摩尔比为1∶1,3%H_2O_2投加量为2 mL,温度为65℃,pH值为7,降解60 min时,改性Fenton试剂对刚果红去除率达到98.2%。正交实验结果说明温度是最主要影响因素。     

响应曲面法优化Fe~(2+)活化过硫酸盐降解喹啉工艺研究

将Fe~(2+)活化过硫酸盐(PS)体系应用于喹啉的去除,并取得较高降解率。研究了过硫酸盐投加量、Fe~(2+)投加量、初始pH对PS/Fe~(2+)体系中喹啉降解的影响。以喹啉降解率为指标,结合响应面法(RSM)中的Box-Behnken方法进行单因素实验,建立了二次多项式模型,进一步得到喹啉降解的最佳反应条件。结果表明,最佳反应条件为:PS/喹啉摩尔比为9.8、PS/Fe~(2+)摩尔比为1.90、初始pH为3.49,此时理论喹啉降解率可达93.7%。相应的验证实验结果与预测值基本一致,证明该模型可信。进一步分析喹啉废水处理前后的三维荧光光谱(3D-EEM)发现,喹啉降解产生腐殖酸类物质且出现荧光峰红移现象,推测反应过程中产生了含有羰基、羧基、羟基和胺基的中间物质。