非均相类Fenton法降解硝基苯化工废水的效能及其机制

以实验室制备的3A-Fe型分子筛为催化剂,并利用扫描电镜、能谱分析和XRD技术对催化剂进行了表征。在3A-Fe型分子筛与H₂O₂构建的非均相类Fenton催化体系内对硝基苯的降解效能和机制进行了研究,讨论了体系pH值、H₂O₂的投加量、催化剂投加量、硝基苯废水浓度对硝基苯降解率和反应速率的影响,并初步揭示了硝基苯的降解机理。结果表明：3A-Fe分子筛作为催化剂的类Fenton反应,在pH值2～10之间都具有较好的处理效果;类Fenton体系氧化降解反应过程是一种非均相的界面微观反应;3A-Fe类Fenton催化剂性能优越,对硝基苯废水中硝基苯的去除率为94.1%,COD_Cr和TOC的去除率分别为78.6%和60.5%。     

内循环式铁碳微电解/H2O2耦合工艺处理多晶硅有机废水

针对铁碳微电解反应中填料易板结及处理效率低等问题,通过增加内循环装置改进反应器结构,同时将铁碳微电解与H₂O₂进行工艺耦合,用于处理多晶硅有机废水,考察了Fe-C投加量、初始pH值、H₂O₂投加量、反应时间等工艺条件对COD去除率的影响,并通过响应面法优化了工艺条件。结果表明,各工艺条件对多晶硅有机废水COD去除效果的影响大小为：铁碳投加量>反应时间>H₂O₂投加量>初始pH值,其最适宜工艺条件为：铁碳投加量250 g·L^-1,初始pH值2.8,H₂O₂投加量112 mL·L^-1,反应时间83 min,该反应条件下COD的去除率为71.26%。铁碳/H₂O₂降解多晶硅有机废水COD的动力学回归方程为Y=0.5273X-0.6347,降解COD的速率常数为0.527 3 min^-1。     

Fenton氧化降解水中磺胺甲恶唑的研究

以 COD 为评价指标,考察了 Fenton氧化法对水中磺胺甲噁唑（SMX）去除效果。通过探讨 H₂O₂投加量、Fe²⁺投加量以及溶液初始 pH 对 COD 去除的影响,确定了 Fenton 去除 SMX 的优化工艺条件为：pH=3,H₂O₂投加量为 10mmol/L,Fe²⁺投加量为 1.0 mmol/L,在该条件下,COD 去除率可达 71.8%。与经典动力学相比,伪动力学模型能很好拟合 SMX 的去除过程,其中伪二级动力学模型的相关系数为 0.999 9。此外,根据 GC/MS 分析结果,推测了 SMX 可能的降解途径。     

Fe0类Fenton氧化处理农药中间体废水

通过单因素实验探究了Fe⁰类Fenton氧化处理农药中间体废水过程中的最适Fe⁰和H₂O₂投加量、初始pH值和最佳处理时间，研究了处理后出水BOD₅/COD_Cr(B/C)值、体系中亚铁和总铁含量以及·OH的变化规律。结果表明Fe⁰类Fenton体系中，最适Fe⁰投加量为6.59 g/L,H₂O₂投加量为3.33 g/L,初始pH=3,处理时间为50 min, COD_Cr去除率达到42.50%。相比于传统Fenton体系，Fe⁰类Fenton体系COD_Cr 去除率提高了约17%,出水B/C值达到0.34,加速了·OH的产生，H₂O₂添加量明显减少，铁的利用效率得到提高，可以有效减少含铁污泥的生成。     

类Fenton氧化法用于填埋场垃圾渗滤液的深度处理

采用膜技术处理垃圾渗滤液时会产生大量难以处理的浓缩液。Fenton等高级氧化技术可实现对渗滤液的全量化处理,但存在H₂O₂利用率低、催化剂分离困难等问题。类Fenton氧化技术可通过引入固相催化剂来克服传统Fenton技术的缺陷。采用粒状的多相催化剂(负载Fe-Cu-Ti的黏土)作为类Fenton催化剂,以垃圾渗滤液的MBR出水为处理对象,研究该催化剂氧化降解垃圾渗滤液MBR出水的性能,考察初始pH、H₂O₂投加量、催化剂投加量及反应时间对COD降解效果的影响,以及催化剂再生利用的可能性。实验结果表明：在初始pH为3、H₂O₂投加量为废水质量的2%、催化剂投加量为废水质量40%的条件下反应2 h,对MBR出水的COD去除率可达68.5%。多相催化剂经再生利用8次后对COD的去除率可达62.2%,催化剂质量损失率为0.003 8%。类Fenton反应可有效降低MBR出水中的有机物,后续可进一步耦合强化生化处理单元,以经济有效地达到《生活垃圾填埋场污染物排放标...     

用尖晶石CoFe2O4磁性颗粒非均相芬顿氧化废水中的柠檬酸镍

采用溶胶-凝胶法制备了Fe₃O₄、CoFe₂O₄、CuFe₂O₄、NiFe₂O₄、MnFe₂O₄等5种尖晶石磁性颗粒,并研究了其作为催化剂非均相Fenton氧化柠檬酸镍的效果。结果表明CoFe₂O₄的催化活性明显高于其他4种磁性颗粒,且具有较好的循环稳定性。以CoFe₂O₄为催化剂,研究了非均相Fenton反应的最佳条件。对于含0.5mmol/L柠檬酸镍的废水,在初始pH为3、催化剂投加量为0.3g/L、30mmol/LH₂O₂分3批次平均投加的情况下,柠檬酸镍的去除率可达97%,进一步加碱沉淀可去除废水中99%以上的镍。     

活性炭负载Si-FeOOH非均相Fenton催化剂的制备及其处理兰炭废水研究

采用化学沉淀法制备了活性炭负载Si-FeOOH(SFAC)型非均相Fenton催化剂,考察制备过程中活性炭投加量、干燥温度及干燥时间等因素对SFAC催化剂催化活性的影响,研究了SFAC材料作为催化剂处理兰炭废水的最佳工艺条件。结果表明,活性炭投加量为10g、干燥温度为80℃、干燥时间为48h,SFAC催化剂催化活性最好;兰炭废水pH值为3.5、SFAC催化剂投加量为1g、过氧化氢投加量为0.4mL、反应温度为25℃,兰炭废水COD去除率最大,可达78.2%,表明SFAC是一种较优的降解兰炭废水COD的非均相Fenton反应催化剂。     

三乙胺废水的芬顿实验研究

采用Fenton试剂处理三乙胺废水,探究水样pH值、Fe²⁺与H₂O₂投加量、反应时间等因素的影响。结果表明,最佳实验条件为水样pH值2.5,投加Fe²⁺500 mg/L,H₂O₂13.2 g/L,反应90 min的条件下,三乙胺的去除率达98%。动力学方程为：V=2.126 4×10^-5 c^{0.755 2} c_a^{0.383 8}c_b^{0.600 7}。     

双膜强化类Fenton工艺处理制浆废水的研究

类Fenton工艺又称非均相Fenton工艺,主要用于降解废水COD,可避免传统Fenton工艺产生的铁泥问题,但双氧水利用率尚有待提高。采用1个陶瓷膜分布H₂O₂,另1个陶瓷膜分离催化剂,构成双膜促进的非均相Fenton新工艺,考察了不同催化剂对制浆废水中COD的降解效果,优化了H₂O₂进料速率和反应渗透通量,分析了催化剂的稳定性和陶瓷膜污染情况。结果表明,自制立方体结构的Cu₂O对制浆废水中COD降解效果最佳,当Cu₂O添加量为1 g·L^-1,H₂O₂加入量为0.8 ml·L^-1,反应温度为30℃,反应渗透通量为137 L·m^-2·h^-1时,RO（Ⅰ）～RO（Ⅳ）4种废水的COD降解量分别为11、130、291和417 mg·L^-1,H₂O₂的利用率分别为9%、106%、232%、334%,H₂O₂利用率大于100%的主要原因是废水中大量的氯离子与铜催化剂作用产生氯自由基参与了降解反应,COD降解量与Cl-含量呈现线性关系,并且COD降解率随膜渗透通量的减小而增大。360 min的连续运行表明陶瓷膜分布器在非均相Fenton反应过程中会形成可逆滤饼层,膜污染较小,COD降解率稳定保持在65%以上。随着制浆废水中盐浓度的增大,Cu₂O催化剂稳定性变差,Cu离子的溶出量增大。陶瓷膜可以强化非均相Fenton工艺处理制浆废水效果,提高双氧水的利用率和连续运行的稳定性。     

混凝沉淀-Fenton氧化协同深度处理木薯酒精废水

针对木薯酒精废水生化出水，采用混凝沉淀预处理-Fenton强氧化协同组合工艺对其进行深度处理。实验结果表明：当PFS投加量为1 g/L，溶液pH=6时，混凝反应达到最佳的处理效果，COD的去除率高达75.6%。Fenton强氧化过程中，当H₂O₂(30%)的投加量为0.7mL/L,n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=1.75∶1，溶液初始pH=3时，COD的去除效率最高，为72.3%。废水经该协同组合工艺处理后出水能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准。该工艺启动快，处理效率高，反应时间短，为场地受限的木薯酒精废水厂的设计或者已建成的污水厂的快速改造提供了参考。     

电Fenton法处理染料废水的研究

采用电Fenton法预处理染料废水,对影响COD及色度去除率的各种因素,包括内电解反应的初始pH值、铁的投加量、铁炭投加比,Fenton试剂氧化处理过程中初始pH值、H2O2的投加量及投加方式、反应时间等进行了研究。结果表明,内电解反应的最佳条件为：pH值为3．0,铁的投加量为25g/L,Fe／C为1：1．3;Fenton试剂氧化处理染料废水的最佳条件为：H2O2投加量为30mmol／L,pH值为内电解出水pH值（4．0左右）,反应时间为50min。COD去除率可达58％,色度去除率可达95％以上,B／C的值也由原来的0．08提高到0．36左右。     

氧化石墨烯负载纳米Fe3O4类芬顿处理制药废水

采用改进Hummer法制备了氧化石墨烯(GO)负载纳米Fe₃O₄磁性催化剂(Fe₃O₄/GO),对其进行了X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能量-色散光谱表征,并将其应用于多相类芬顿处理高浓化学原料药生产废水。结果表明,Fe₃O₄颗粒成功负载在GO表面,且没有出现明显的团聚现象。当废水的pH为3,双氧水(H₂O₂的质量分数30%)投加量10 mL/L,催化剂投加量2 g/L,反应120 min后COD去除率达78%,UV254去除率高达81%。三维荧光光(3D-EEM)分析可知,芳香类和富里酸类物质在催化降解过程中得到有效去除。     

H2O2强化光催化处理苯胺化工废水的应用试验

研究者在苯胺模拟废水高级氧化处理方面开展了很多研究,但针对炼化企业苯胺装置废水含盐高、色度高、COD降解难等问题尚未开展工程应用。为解决苯胺生产废水的实际问题,本研究开展了TiO₂/UV-H₂O₂氧化降解苯胺废水（1~2m³/h）的现场试验研究。考察了苯胺废水在单独TiO₂/UV、单独H₂O₂氧化及TiO₂/UV-H₂O₂协同作用下的处理效果,提出了苯胺废水的最佳处理工艺方案,并进行了成本核算。结果表明,单独TiO₂/UV和单独H₂O₂氧化对苯胺废水的脱色率和COD去除率偏低,而TiO₂/UV-H₂O₂协同作用时苯胺废水脱色率和COD去除率可达95%以上。协同氧化体系中,H₂O₂的氧化降解作用显著,H₂O₂投加量1%~2%;酸性条件利于苯胺废水的降解,特别是pH=3.8~4.2时;TiO₂/UV和H₂O₂协同作用一段时间后,停止UV而凭借残余H₂O₂可以将体系中的中间产物继续降解直至矿化成CO₂。TiO₂/UV- H₂O₂协同处理炼化企业苯胺生产废水,出水COD≤60mg/L,色度≤20倍,单位能耗约18.44kW·h/m³,明显低于文献报道值,具有显著的技术性与经济性。     

Membrane enhanced COD degradation of pulp wastewater using Cu2O/H2O2 heterogeneous Fenton process

Both activity and stability of the catalyst can be improved in heterogeneous Fenton reaction, in particular, with no limitation for the working pH and no production of the sludge. In this work, a combination of catalyst Cu₂O and pore-channel-dispersed H₂O₂ is proposed to treat the pulp wastewater. Degradation degree of CODs in the wastewater was up to 77% in the ceramic membrane reactor using Cu₂O powder (2.0 g·L^-1) and membranefeeding H₂O₂ (0.8 ml·L^-1) within 60 min. Evolution of ·OH radical formation in the advanced oxidation process was analyzed with a fluorescent method. Utilization efficiency of H₂O₂ was successfully enhanced by 10% with the membrane distributor. Further on, the catalyst recyclability was evaluated in a five-cycle test. The concentration of copper ions being dissolved in the treated water was monitored with ICP. After Cu₂O/H₂O₂ (membrane) treatment the effluent is qualified to discharge with COD concentration lower than 15 mg·L^-1 with regard to the national standard GB25467-2010.     

Treatability studies on domestic wastewater using UV/H2O2 process

Advanced oxidation processes (AOPs) are emerging and promising technology both as an alternative treatment to conventional wastewater treatment methods and enhancement of current biological treatment methods especially dealing with highly toxic and low biodegradable wastes. In this paper, the results of domestic wastewater treatment using H₂O₂/UV process in both batch and continuous mode are presented. Over 95% reduction in COD was achieved in less than 60 min of reaction time. Optimum conditions for pH and H₂O₂ dosage for this process was found to be 3 and 50 mg L⁻¹, respectively. A pretreatment in the form of removal of turbidity is recommended for the success of the process in the long run. Electric energy required is estimated to be 10 kWh kg⁻¹ COD on the average.     

悬浮填料负载氧化铁Fenton流化床法对腈纶废水的处理

以悬浮填料为基体,采用循环浸泡法将铁氧化物负载到填料表面制备出具有催化能力的悬浮填料载体,用于Fenton流化床工艺处理腈纶废水的研究,通过正交实验验证悬浮填料投加率、通气量、H₂O₂浓度和Fe²⁺投加量对COD降解效率的影响。实验结果表明：悬浮填料负载氧化铁后密度由0.9627g/cm³略增至1.0216g/cm³,填料表面铁氧化物覆盖均匀,载体表面负载的氧化物中铁元素含量达到47.17%;正交实验及模拟结果表明各因素影响处理效果的主次顺序为H₂O₂ > Fe²⁺ > 通气量 > 填料投加率,以及当实验最佳参数条件为：H₂O₂浓度为75mmol/L,Fe²⁺投加量为3.25mmol/L,通气量0.25m³/h,悬浮填料载体投加率为40%时,COD、BOD₅、NH₃-N、TOC和氰化物的去除率分别为77.8%、44%、76%、70.6%和70%;填料载体循环使用5次后,降解120min,COD去除率从77.8%降到70.4%,性能稳定,可重复利用。     

膜曝气膜生物反应器耦合系统处理化工废水

高浓度有机化工废水,含有多种复杂有机物,毒性高,难以直接生化。为了提高废水的生化性及处理效果,新型膜曝气膜生物反应器（MABR）耦合高级氧化技术对废水进行了实验研究。以铁-碳微电解、芬顿反应作为预处理,膜曝气膜生物反应器为生化系统,臭氧化技术作为深度处理,探究了操作条件对出水COD浓度、BOD₅/COD（B/C）的影响。研究结果表明：在铁碳反应时间为1.5 h,pH值为4时,B/C比可从0.05提高到0.12;而芬顿反应的最适宜n（H₂O₂）∶n（Fe²⁺）和pH值分别为9和3。经预处理的废水在MABR和深度处理臭氧化的共同作用下,出水COD<500 mg/L,达到了进入污水处理厂的要求。