分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法预处理皮革鞣制废液试验研究

对皮革鞣制废液采用分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法进行预处理,考察了FeSO_4·7H_2O、H_2O_2的投加方式与投加量、反应温度、pH值、反应周期等的影响。结果表明,最佳工艺参数为:温度50℃,pH值5,FeSO_4·7H_2O投加量5 mmol/L,H_2O_2用量50 mmol/L,反应周期3 h。在此工艺条件下,可使废液色度从40 000倍降为10倍,COD、总铬和Cr~(6+)浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr~(6+),搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr~(6+)浓度高这一水质特色,先用Fe~(2+)还原Cr~(6+),并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+)、Cr~(6+)、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr~(6+)、COD和总铬的同步去除。     

芬顿法氧化降解水中茜素红的研究

研究了芬顿法对水中偶氮染料茜素红氧化降解过程。考察了溶液的pH值、不同H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、H_2O_2/Fe~(2+)投加量、染料初始浓度对茜素红降解效果的影响。结果表明:茜素红初始浓度为20 mg/L,在pH值为3、H_2O_2和Fe~(2+)投加量分别为0.5 mmol/L和0.1 mmol/L的最佳条件下,反应30 min后茜素红的降解率达到最大值65.48%。Cl~-对茜素红在芬顿体系中的降解表现明显的抑制作用,SO_4~(2-)和NO_3~-的存在降低了芬顿试剂的氧化性能,也阻碍了茜素红的降解。     

膨润土/Fe_3O_4/Fe~0复合催化剂的制备及其催化性能

采用氧化共沉淀法制备膨润土/Fe_3O_4/Fe~0新型复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂应用于高效氟氯氰菊酯农药模拟废水的降解。SEM、TEM、XRD和VSM等的表征结果显示,制备的催化剂Fe_3O_4与Fe~0结构稳定,有较好的磁性,便于回收利用。降解实验结果表明,对于100 mL模拟废水,在m(Fe~0)∶m(Fe_3O_4)=0.8,初始溶液p H=3.0,30%H_2O_2投加量为0.25 mL,催化剂投加量为0.40 g,反应时间为40 min的条件下,COD去除率为73.41%。膨润土/Fe_3O_4/Fe~0是一种稳定的新型催化剂,重复利用性能优良。     

UV/Mn~(2+)-Fe~(3+)/H_2O_2处理染料废水的实验研究

研究了常温常压下UV/Mn~(2+)-Fe~(3+)/H_2O_2光催化非均相反应体系处理偶氮染料模拟废水的特性,并与UV-Mn~(2+)/H_2O_2、UV/Fe~(2+)/H_2O_2等体系处理染料废水的效果进行了对比;考察了Mn~(2+)、Fe~(2+)、Fe~(3+)、H_2O_2投加量对UV/Mn~(2+)-Fe~(3+)/H_2O_2反应体系处理染料废水的影响。结果表明,UV/Mn~(2+)-Fe~(3+)/H_2O_2反应体系具有良好的催化氧化作用,在20 w紫外光照射下,100 mg·L~(-1)的直接大红D-GLN在反应20 min时,降解效率高达到90%以上。     

GO/Fe_3O_4/ZnO的制备及其光助Fenton降解苯酚

采用水热法制备了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料,并用SEM、FT-IR、XRD等手段对其进行了表征。以苯酚为降解目标,探讨了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料用量、H_2O_2投加量、苯酚浓度和pH等因素对降解苯酚效果的影响。实验结果表明,在GO/Fe_3O_4/ZnO投加量为200 mg/L,H_2O_2投加量为12 mmol/L,pH=7.2的条件下,利用该复合材料对苯酚质量浓度为88.85 mg/L的油田污水进行光催化Fenton降解,60 min后,苯酚降解率可达98%。     

分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法预处理皮革鞣制废液试验研究

对皮革鞣制废液采用分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法进行预处理,考察了FeSO_4·7H_2O、H_2O_2的投加方式与投加量、反应温度、pH值、反应周期等的影响。结果表明,最佳工艺参数为:温度50℃,pH值5,FeSO_4·7H_2O投加量5 mmol/L,H_2O_2用量50 mmol/L,反应周期3 h。在此工艺条件下,可使废液色度从40 000倍降为10倍,COD、总铬和Cr⁽⁶⁺⁾浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr(6+)浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr⁽⁶⁺⁾,搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr(6+),搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr⁽⁶⁺⁾浓度高这一水质特色,先用Fe(6+)浓度高这一水质特色,先用Fe⁽²⁺⁾还原Cr(2+)还原Cr⁽⁶⁺⁾,并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe(6+),并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe⁽²⁺⁾、Fe(2+)、Fe⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽³⁺⁾、Cr(3+)、Cr⁽⁶⁺⁾、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr(6+)、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr⁽⁶⁺⁾、COD和总铬的同步去除。     

响应面法优化Na_2S_2O_8/H_2O_2处理垃圾渗滤液生化尾水

以FeSO_4为活化剂,采用Na_2S_2O_8/H_2O_2耦合高级氧化体系处理垃圾渗滤液生化尾水。借助响应面法BoxBehnken设计分析Fe SO_4·7H_2O、Na_2S_2O_8、H_2O_2投加量等因素对COD_(Cr)去除率的影响。研究结果显示:Fe~(2+)对COD_(Cr)去除效果影响显著,Na_2S_2O_8与H_2O_2两者之间有显著的交互影响,Na_2S_2O_8/H_2O_2体系产生协同效应,有效提高了COD_(Cr)去除率。在Fe SO_4·7H_2O投加量为2 g/L,Na_2S_2O_8投加量为1.75 g/L,H_2O_2投加量为3 m L/L的条件下,渗滤液尾水COD_(Cr)去除率达到70%以上。     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe~(2+)和Fe~(3+)的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。     

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。     

芬顿氧化法处理氨羧配位剂电镀镉废水

利用芬顿氧化法对以氨三乙酸和乙二胺四乙酸为配位剂、总镉浓度为30 mg/L的电镀镉废水进行处理。研究了H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比,初始p H,H_2O_2投加量,以及反应温度和时间对镉残余质量浓度与去除率的影响。结果表明,当H_2O_2投加量为0.97 g/L,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为1∶4,初始pH为3时,在20°C下反应20 min后加碱沉淀并过滤,滤液中残余镉的质量浓度为1.31 mg/L,镉的去除率达到95.6%。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

UV/Fenton/柠檬酸体系分解茜素红的研究

以柠檬酸为活化剂,采用UV/Fenton法进行了降解茜素红溶液的实验。考察了Fe~(2+)投加量、H_2O_2的投加量、pH值、底物浓度等对脱色率的影响。结果显示,UV/Fenton/柠檬酸体系对茜素红有较好的去除效果。在Fe~(2+)的浓度为0.1g/L,30%H_2O_2的加入量4mL,pH值为3.5左右,反应时间为60min,茜素红去除率达到95%以上。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

CuO-Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水

采用浸渍法将Cu O、Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性臭氧催化氧化催化剂,通过N_2吸附脱附曲线,X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光光谱等方法对催化剂性能进行表征。与Cu O-Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/O_3、H_2O_2/O_3、γ-Al_2O_3/O_3等工艺相比,采用Cu O-Fe_2O_(3/)γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3工艺降解制药二级生化出水效果最为明显,较高的催化氧化效率主要归功于H_2O_2的诱导作用和催化剂的催化作用的双重作用加速臭氧生成更多·OH。考察废水中COD去除率及影响降解的因素,包括催化剂投加量、p H、双氧水投加量、臭氧流量等,实验结果显示在催化剂投加量2g/L、废水p H为9、双氧水投加量3.6mg/L、臭氧流量1.0L/min条件下,COD去除率达到62.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到58%以上,并且金属离子浸出较少,其结构稳定。通过自由基捕获剂测试,探讨该催化氧化过程遵循自由基反应机理。     

均相与非均相超声-芬顿催化降解水中罗丹明B

以染料罗丹明B(RhB)为目标污染物,以泡沫铁为非均相催化剂,比较均相与非均相超声芬顿体系对RhB的去除效果,并考察了RhB初始含量、溶液初始pH、H_2O_2投加量等因素的影响。通过对不同体系反应速率、Fe~(2+)含量变化以及H_2O_2产量的比较分析,探索比较了降解机制。结果表明,均相超声芬顿体系对RhB的去除率高于非均相超声芬顿体系,当初始RhB的质量浓度为5 mg/L,初始pH为3,H_2O_2投加量为0.5 mmol/L时,RhB去除率分别达到99.86%、94.43%;前40 s符合一级反应动力学方程,基于泡沫铁的非均相芬顿体系可在超声辐射下产生更多Fe~(2+)和H_2O_2,从而有利于对目标污染物的持续降解。     

印染污泥水热减量及产物作为类芬顿催化剂研究

采用水热法处理印染污泥,并将产物作为类芬顿催化剂处理质量浓度50 mg/L的亚甲基蓝溶液。结果表明,当水热温度220℃、水热时间4 h、NaOH投加量0.16 g/g时,污泥减量效果为佳,其干基减量率达到55%,而总减量率达到81%。水热炭能有效催化H_2O_2氧化降解亚甲基蓝。优化反应条件:水热炭投加量0.8 g/L,H_2O_2投加量0.8 mL/L,溶液pH为3,反应0.5 h后基本达到平衡,对亚甲基蓝的去除率高达98%。污泥在水热过程中,部分Fe~(3+)被还原为Fe~(2+),主要以Fe(OH)_2的形式存在。水热炭具有磁性,可以通过磁体对其进行回收,实现了资源的最大化利用。     

Fenton氧化处理电镀废水的研究

对Fenton氧化处理电镀废水进行了研究,探讨了Fenton反应中的H_2O_2投加量、Fe~(2+)与H_2O_2的物质的量比、pH值以及反应时间对COD去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量为0.06mol/L、[Fe~(2+)]/[H_2O_2]为1∶3、pH值为3、反应时间40min、反应温度25℃。在此条件下,废水COD从原来2750mg/L降为441mg/L,COD去除率可达到83.95%。     

基于MOFs的ZnO/Fe3O4@C活化PS降解酸性橙7的研究

采用溶剂热法制备了锌铁金属有机骨架材料(Zn/Fe-MOFs),碳化得到ZnO/Fe_3O_4@C双金属催化剂。研究了ZnO/Fe_3O_4@C催化过二硫酸盐(PS)降解酸性橙7(AO7)的效能,结果表明,ZnO/Fe_3O_4@C可有效催化PS降解AO7。当ZnO/Fe_3O_4@C投量、PS投量、AO7浓度分别为0.150 g/L、1.25 mmol/L、20μmol/L时,AO7去除率可达98.09%。酸性环境更有利于PS+ZnO/Fe_3O_4@C体系的反应。AO7的降解主要是SO_4~(·-)和·OH共同作用的结果。     

Fenton试剂对废水中苯胺及COD的去除率影响因素的研究

Fenton氧化法是处理难生物降解的苯胺废水的有效方法。本文以苯胺去除率和COD去除率为指标,采用控制变量法探究Fe~(2+)投加量、H_2O_2投加量以及pH值等因素对Fenton试剂处理模拟苯胺废水的处理效果,分析Fenton试剂降解苯胺的机理。研究结果表明,对于浓度为10μg/mL的模拟苯胺废水,当0.5mol/L的FeSO_4溶液投加量为2.5mL、30%H_2O_2溶液投加量为1.5mL(Fe~(2+)与H_2O_2物质的量比约为10∶1),溶液pH值为3.0左右时,苯胺去除率可达到88%;在投加溶液稀释相同的倍数情况下,相应COD去除率可达到68%,为后续的生化处理提供有效条件。     

添加剂改性Fenton体系中Fe~(2+)再生过程及机制的对比

Fe~(2+)的再生直接决定Fenton体系产生·OH的能力。选取羟胺、对苯二酚、对苯醌、亚硫酸钠4种典型添加剂,通过分析不同改性Fenton体系中Fe~(2+)浓度、H_2O_2浓度、氧化还原电极电位(ORP),揭示了Fe~(2+)再生机制的差异,并进一步分析了不同添加剂与体系中H_2O_2及·OH的反应情况。结果表明:NH_2OH能快速使Fe~(2+)再生,但伴随其消耗,Fe~(2+)浓度不断降低。对苯二酚、对苯醌具有相似效果,两者均可大大强化Fe~(2+)的再生。与NH_2OH不同,两者在体系中可迅速建立醌循环,持续还原Fe~(3+),且以两种物质或其组合均可建立循环。与上述机理均不同,Na_2SO_3会先与·OH及H_2O_2反应,因而不能有效还原Fe~(3+)。实验还发现添加剂均存在与·OH的反应,其中Na_2SO_3还会消耗H_2O_2。