UV/Fenton法处理废水中苯酚

目的研究UV/Fenton氧化法中各个因素对去除水中苯酚的影响,确定UV/Fenton法处理苯酚废水的工艺条件.方法保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变H2O2投加量、Fe2＋浓度、废水初始pH值、载气等试验条件,考查这些因素对UV/Fenton法处理苯酚废水效果的影响.结果UV/Fenton氧化法对苯酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率.当废水初始pH值为3.0时,经30 min反应,苯酚去除率达到99%,COD去除率达到86%.苯酚废水COD去除率滞后于苯酚去除率.结论UV/Fenton法能够在较短的时间内去除苯酚含量,COD、H2O2投加量、Fe2＋浓度对处理效果影响较大,H2O2投加量决定苯酚去除率和COD去除率,而Fe2＋质量浓度是影响去除速率的主导因素.     

即时合成LDH去除焦磷酸盐镀铜废水中的磷

通过在电镀废水中同时加入Mg2 、Al3 ,以NaOH为沉淀剂,研究即时合成层状双氢氧化物去除焦磷酸盐镀铜废水中正磷酸根、焦磷酸根、焦磷酸铜络阴离子及总磷的可行性.探讨了pH值、Mg2 /Al3 摩尔比值、电镀废水浓度(以P计)对各含磷阴离子及总磷去除率的影响,结合XRD分析探讨去除机理.结果表明,即时合成LDH处理电镀废水中各含磷阴离子是可行的.实验条件下影响去除率的主要因素是pH值, pH在8-10范围内去除效果最佳,各含磷阴离子的去除率均较高,总磷的去除率在93%以上.通过XRD分析可知所得固体为LDH,含磷离子以LDH沉淀的形式被去除.     

污泥厌氧发酵-硫酸盐还原菌耦合体系优化及酸性矿井废水的处理

在厌氧条件下采用污泥厌氧发酵和硫酸盐还原菌耦合体系处理模拟酸性矿井废水中的硫酸盐,研究温度、废水水质、pH值对耦合体系处理效率的影响。以单因素法筛选出的温度、废水水质、pH值为考察因素,以硫酸根处理效率为指标,采用Design-Expert响应面软件进行设计和分析,分别建立考察因素和指标间的响应面模型,并分析因素之间的相互作用,确定显著因素的最佳水平。通过响应面法得到的优化工艺条件:温度为30.78℃;废水水质为2890.34mg/L;pH值为5.05。此时SO₄^2-的去除率可达74.17%。试验结果表明:试验值与模拟值吻合较好,相对误差小于0.57%。     

响应面法优化脉冲电氧化处理茜素红废水

采用响应面法,评估了脉冲电氧化处理茜素红染料废水的实验变量影响和预测最优操作条件。选用TOC去除率和能耗为模型响应值,脉冲占空比、电流密度、溶液流速和电源频率为实验变量。实验分析及模型优化结果显示:电流密度和占空比对响应目标的影响是显著的,溶液流速和电源频率是非显著的。当脉冲占空比为0.49、电流密度为10.00 mA/cm^2、流量为2.40 m/h、电源频率为1.81 kHz时,响应面模型优化的TOC去除率为49.20%,去除单位质量TOC能耗为94.14 kWh/kg。相同条件下非脉冲直流电氧化对TOC去除率为51.31%,去除单位质量TOC能耗为157.20 kWh/kg。两者相比,脉冲电氧化工艺节能40.11%,优势明显。     

Optimization for Nitrogen Removal in Anoxic/Oxic-Membrane Bioreactor by Response Surface Methodology

应用响应曲面法优化A/O-MBR中总氮去除

于明,田禹

（哈尔滨工业大学 环境学院,哈尔滨 150001）

摘 要：

本研究采用响应曲面法（RSM）优化了缺氧/好氧-膜生物反应器（A/O-MBR）中总氮（TN）去除条件,分析了缺氧池中溶解氧浓度（DO）、混合液回流比（IR）和污泥浓度（MLSS）等三个运行条件对TN去除率的影响。结果表明：随着DO、IR、MLSS增加,TN去除率先升高后降低,DO、IR、MLSS三个运行条件对TN去除率有显著影响,且DO和MLSS之间相互作用对TN去除率的影响要高于DO和IR、IR和MLSS之间相互作用。RSM优化的TN去除最优条件：MLSS为7926.6mg/L、IR为371.8%、DO为3.5mg/L时,TN去除率为83.34%。在该优化条件下,TN实际去除率为83.13%,进一步表明采用RSM法优化TN去除率是可信的。

关键词：缺氧/好氧-膜生物反应器（A/O-MBR）,TN 去除率,优化,响应曲面法(RSM),运行条件

     

粉末活性炭处理反渗透浓水的吸附模型

粉末活性炭（PAC）可显著吸附去除反渗透（RO）浓水中的COD和UV254,使其能够达标排放或进一步资源化。首先通过正交实验选择主要吸附影响因素及其水平范围,再通过单因素实验确定COD和UV254的吸附等温线和吸附动力学方程,最后通过响应曲面法（RSM）实验建立了去除COD和UV254的吸附模型,模型中以PAC投量和吸附时间为自变量。当PAC投量为0.9g.L-1、吸附时间为50min时,COD和UV254的RSM模型预测去除率分别为69.7%和82.4%,实测去除率分别为65.3%和81.8%。可见,RSM模型在设计范围内较好的预测了COD和UV254的去除率,能为工程实践提供全面可靠的数据基础。     

响应面法优化湿式氧化处理阳离子红X-GRL废水

以偶氮染料阳离子红X-GRL为模拟污染物，采用单因素法筛选出温度、氧气分压、搅拌速度、pH、染料质量浓度5个相对重要的影响因素，利用响应面法在60～180 ℃、氧气分压为0～2倍理论需氧量、搅拌速度为100～700 r/min、pH值为 2～10、染料质量浓度为500～2 931 mg/L范围内探讨了操作条件对染料去除率的影响，并分析了这些影响因素之间的相互作用.采用响应面法对实验结果进行了模型拟和，并对模型进行了实验验证.结果表明，响应面法的预测值与实验值吻合较好，在通过响应面法得到的优化工艺条件下处理X-GRL废水，染料去除率接近100％.     

响应面法优化电Fenton深度处理煤化工废水

为得到电Fenton技术深度处理煤化工废水的最优条件参数,采用电Fenton技术深度处理生物稳定的煤化工废水,利用正交试验、响应面法和中心复合试验设计对影响电Fenton处理效果的主要因素进行优化,建立二次模型,并进行试验结果预测.结果表明:各因素对处理效果影响程度的顺序为p H电流密度Fe2+浓度.根据方差分析,二次模型具有很高的显著性,能够很好地预测试验结果.影响处理效果的3个主要因素的最优值分别为p H 4.13、Fe2+浓度1.56 mmol/L、电流密度14.74 m A/cm2,此时TOC去除率达61.58%.电Fenton可以作为煤化工废水深度处理的一种有效技术.     

含染料废水的超临界水氧化工艺及动力学分析

针对传统方法对染料、印染行业废水处理效果不理想的现状,引入超临界水氧化法作为含染料废水的处理技术,研究了超临界水氧化处理水中活性染料雅格素藏青-R-150%的工艺条件,考察了反应温度、压力、停留时间、氧化剂用量等工艺参数对水中雅格素藏青-R-150%去除率的影响,并进行了含染料废水的动力学分析.实验结果表明,超临界水中的氧化反应能有效去除水中的COD(或TOC),在380℃,25 MPa,停留时间3.2min的条件下处理活性染料雅格素藏青-R-150%时,其COD去除率可达98.06%,本超临界氧化反应级数为1,频率因子为1.6×108,表观活化能为96.36kJ.mol-1.     

响应面法优化镧改性树脂净化稀土氨氮废水的研究

采用D001树脂对稀土氨氮废水进行吸附处理研究,分析了不同树脂改性处理条件对氨氮吸附去除效果的影响。试验结果表明:当La~(3+)质量百分浓度为0.2%、振荡时间为0.3 h、微波辐射时间1 min时,氨氮去除率可达90.10%;树脂对氨氮的吸附符合Freundlich等温吸附模型,为优惠吸附过程;响应面法得出各因素对氨氮去除率的影响顺序大小为:振荡时间La~(3+)质量百分浓度氨氮浓度;预测的最佳吸附条件为:振荡时间60 min,La~(3+)质量百分浓度为0.3%,氨氮浓度30 mg/L,对应的氨氮去除率为87.55%,与预测值(89.78%)基本一致。     

纳滤膜对废水中不同铬离子分离特性的研究

采用纳滤膜在室温条件下对含铬废水进行处理．探讨了铬的不同形态、进料溶液中铬离子浓度、膜两侧压力对除铬效果的影响．结果表明：在实验条件下纳滤膜对于Cr（Ⅵ）和Cr（Ⅲ）的去除率都很高,均大于90％,且Cr（Ⅵ）去除率稍微大于Cr（Ⅲ）的去除率．随着进料废水中铬离子浓度升高或膜两侧压力的增加,纳滤膜对其去除率均有一定程度的下降．     

化学还原法处理Cr（Ⅵ）废水沉淀及过滤效能

目的研究硫化亚铁（FeS）化学还原法处理Cr（Ⅵ）废水产生的沉淀物质与水分离的特性．方法采用硫化亚铁（FeS）与废水经化学还原反应后,沉淀、无机高分子絮凝剂絮凝沉淀、过滤方法．结果在单纯FeS还原反应-沉淀实验中,随着反应时间和沉淀时间的增加,对Cr（Ⅵ）的去除率也随之增加．化学还原-无机高分子絮凝剂絮凝-沉淀实验中,絮凝时间对Cr（Ⅵ）的去除效果起到重要作用,投加絮凝剂后对Cr（Ⅵ）的去除效果最好的是在絮凝时间为20min,沉淀时间为90min的时候,投加絮凝剂PAC对Cr（Ⅵ）的去除率为63．47％．过滤后,去除率可达99．77％和99．89％,Cr（Ⅵ）质量浓度降至0．16mg／L和0．08mg／L,达到排放标准．结论FeS的化学还原-沉淀-过滤法和化学还原-无机高分子絮凝剂絮凝-沉淀-过滤法均能有效去除Cr（Ⅵ）达到排放标准．     

沪酿3.042米曲霉产中性蛋白酶条件的优化

选择了8种影响因子利用Plackett-Burman设计法,对影响沪酿3.042米曲霉产蛋白酶的主要影响因子进行筛选,试验结果表明,影响该菌产蛋白酶的主要因子为培养温度、初始pH和料水比.利用最陡爬坡试验研究了其逼近最大响应区域,采用响应面法（RSM）对产酶条件进行了优化,并得出菌株产蛋白酶的数学模型;通过对二次多项回归方程求解,得最适产酶条件：培养温度为22℃,初始pH为7.0,料水比为1∶0.8.优化后,酶活提高了38.3%.     

GC—MS法分析Fenton法处理焦化废水难降解有机物规律

利用Box-BehnkenDesign（BBD）的响应面分析方法（RsM）,对Fenton试剂法处理焦化废水4个主要因素：初始pH、H2O2用量、EH2O2]／[Fe^2＋]摩尔比及反应时间的交互影响进行了分析,得到二次响应曲面模型,表明COD的去除率与各因素存在显著的相关性,以[Fe2＋]：[H2O2。]（摩尔比）和Hzoz投加量交互影响最为显著。以优化条件pH值为3．60、m（H2O2）：re（CODcr）为1．95、[Fe2＋]／EH2O2]摩尔比为1：7．43、反应时间30．8min,分别处理原水、缺氧池出水、二沉池出水,COD去除率达到44．60％、47．30％、56．59％．GC—MS分析Fenton氧化法处理前后水样,表明Fenton体系中产生大量的·OH自由基,主要对焦化废水中的挥发酚类和含氮杂环化合物类污染物苯环上的c—c键进行攻击后断裂,降解产物以石油烃类为主及部分的酯类、醇类等．好氧工艺和Fenton法对挥发酚类去除效果显著．     

沸石负载氧化铜工艺条件的优化及其处理酸性大红GR废水

采用正交试验法考察了m(沸石)/V(硝酸铜溶液)(g.mL-1)、硝酸铜溶液浓度(mol.L-1)、焙烧温度(℃)和焙烧时间(h)对色度和COD去除率的影响,通过直观分析、方差分析和因素趋势图分析,确定了沸石负载氧化铜的最佳工艺条件:m(沸石)/V(硝酸铜溶液)=1∶4 g.mL-1,硝酸铜溶液浓度为1.0 mol.L-1,焙烧温度为400℃,焙烧时间为5 h。用上述最佳条件下制备的催化剂样品处理酸性大红GR废水,色度和COD去除率分别达到99.97%和88.27%,相应的出水色度和COD指标分别为6稀释倍数和76 mg.L-1,达到GB 4287-92《纺织染整工业污染物排放标准》规定的一级排放标准。     

复合脱色絮凝剂处理溴氨酸水溶液研究

以双氰胺和甲醛为主原料,以亚硝酸钠为催化剂,在一定条件下制备改性双氰胺甲醛脱色絮凝剂后不经分离直接处理溴氨酸水溶液．以溴氨酸水溶液的脱色率和CODc,去除率为考核指标,考核了反应物料摩尔比、催化剂用量等因素对溴氨酸水溶液性能的影响．结果表明：在反应温度为75℃,反应时间为4h,反应物摩尔比为n1（双氰胺）：n2（甲醛）：n3（氯化铵）：n4（尿素）：n5（亚硝酸钠）=1：2．4：0．7：0．1：0．05的条件下,脱色絮凝剂对溴氨酸水溶液的脱色率和cODcr去除率分别为98．0％和65．4％．     

乳化液膜法处理柠檬酸废水的研究

采用油包水（W/O）型乳化液膜处理柠檬酸水溶液.研究柠檬酸在磷酸三丁脂（TBP）为流动载体、Span-80为表面活性剂、Na2CO3溶液为内相试剂、煤油为膜溶剂的液膜体系中的迁移;考察表面活性剂浓度、载体种类和用量、油内比（Roi）、乳水比（Rew）、柠檬酸浓度、内相试剂浓度等对柠檬酸溶液COD去除率的影响;同时探讨用载体TBP替代正三辛胺（TOA）的可能性.通过实验得出的最佳条件为：膜相为质量分数分别为3%的TBP和Span-80煤油溶液,外相为0.06 mol/L的柠檬酸水溶液,内相为质量分数为10%的Na2CO3溶液,Rew=1∶10,Roi=1∶1,提取搅拌速度为450 r/m in,且用载体TBP完全可以替换TOA进行实验.在最佳实验条件下5 m in内即能使水溶液中柠檬酸COD去除率达98%以上.     

载铜活性炭的制备及其处理印染废水的应用

以废木屑为原料制备载铜活性炭。采用单因素法确定硝酸铜用量,用Design-Expert7.0软件设计试验方案,建立响应面模型。通过对模型的分析,确定载铜活性炭的最优制备条件为：硝酸铜溶液（0.5 mol·L^-1）用量为15 mL,活化温度为690℃,活化时间为2.1 h和活化剂（质量分数为40%的磷酸）用量为56 mL。最优条件制备的载铜活性碳处理模拟印染废水,其色度和COD的去除率分别为99.80%和88.34%,处理后的废水的色度为32倍和COD值为75 mg·L^-1。     

铁柱撑膨润土的制备及其对Cr（Ⅵ）的吸附试验

目的探讨铁柱撑膨润土对Cr（Ⅵ）吸附的影响因素及吸附机理,旨在研发一种无害经济的修复Cr（Ⅵ）污染土壤和地下水的可渗透反应墙（PRB）的反应介质．方法将铁柱撑膨润土作为Cr（Ⅵ）的吸附质,在原土进行钠化的基础上,对其进行柱撑改性并对改性过程中的影响因素进行分析和确定,将制备出的改性土用于对Cr（Ⅵ）的吸附处理并确定最佳吸附条件．结果通过正交试验确定最佳改性条件为：柱化剂的制备为n（OH^-）／n（Fe^3＋）=1：1．5,柱撑土制备时反应和老化温度为80℃,老化时间24h．利用单因素试验考查各种因素对吸附效率的影响,试验结果表明在吸附剂用量4g／L、吸附时间45min、pH为6的水体中Cr（Ⅵ）（30mg/L）去除率达到92．3％,处理后Cr（Ⅵ）质量浓度达到地下水水质Ⅲ类标准．结论将铁柱撑膨润土作为PRB的反应介质应用于修复Cr（Ⅵ）污染的土壤和地下水是可行的．     

聚合硫酸铁铝处理印染废水

以钛白粉副产品七水硫酸亚铁和工业含铝材料为原料,研制了1种无机高分子复合絮凝剂聚合硫酸铁铝（PFAS）用于印染废水处理,通过扫描电镜分析发现新合成的聚合硫酸铁铝具有独特的空间立体褶皱状结构。在单因素的基础上,探究了pH和PFAS投加量对印染废水的COD、浊度去除效果和形成污泥体积的影响,以及PFAS与常见絮凝剂（PFS、PAC和CPAM）对印染废水除COD、除浊效果和生成污泥体积的比较研究。试验结果表明：当PFAS投加量为0.30g/L,pH为8.5时,印染废水的COD去除率达到83.0%,浊度去除率可达到95.0%,生成污泥体积为52.8mL,PFAS对印染废水的COD和浊度去除效果优于PFS、PAC和CPAM。