响应面法优化Fenton处理棉浆废水

以新疆某棉浆厂废水为研究对象,采用Fenton法对其深度处理,并进行工艺条件的优化。通过单因素实验考察了pH、Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比、反应温度和反应时间对棉浆废水处理效果的影响,并采用响应面法对工艺条件进一步优化。结果表明,Fenton法可有效地降低棉浆废水的污染物含量,优化工艺条件为:pH为3.75,Fe~(2+)、H_2O_2摩尔比2.13:1,反应温度25℃、时间25 min。在此条件下,棉浆废水的COD去除率达95.4%,色素去除率达90.12%。研究结果可为化纤类企业废水的深度处理提供参考。     

纳米零价铁活化过硫酸盐降解新兴污染物咖啡因

采用液相还原法制备纳米零价铁(nZVI),通过X射线衍射、扫描电镜?能谱、傅里叶红外光谱及X射线光电子能谱对其进行表征。考察了nZVI活化过硫酸盐(PS)降解咖啡因(CAF)的性能。实验结果表明,当PS为5 mmol/L、nZVI投加量为0.2 g/L时,50 mg/L的CAF可在15 min内降解97.6%;溶液初始pH和腐殖酸(HA)对nZVI/PS体系降解CAF无影响;Cl^-、SO₄^2-、H₂PO₄-和NO₃-对CAF的降解呈抑制效果;自由基抑制实验表明体系中存在·OH与SO₄^?-,且SO₄^?-占主导,nZVI/PS体系可有效降解多种污染物。     

等离子体改性海绵铁活化过硫酸盐处理含酚废水

采用低温等离子体技术对海绵铁表面进行改性,并将其用于活化过硫酸盐（PS）处理含酚废水。通过氮气等温吸附（BET）、X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）等手段对改性前后的海绵铁进行表征分析。以苯酚为目标污染物,通过静态实验考察催化剂投加量、催化剂/PS摩尔比、pH和苯酚初始浓度对等离子体改性海绵铁活化PS处理含酚废水的影响。结果表明,改性后的海绵铁比表面积、孔容及孔径均有增大,活化PS能力显著提高;在最佳反应条件（等离子改性海绵铁的投加量为0.4g/L,催化剂/PS摩尔比为1∶15,溶液pH为2,苯酚的初始浓度为250mg/L）下,苯酚的去除率可达95%;反应过程符合二级反应动力学,主要是硫酸根自由基和羟基自由基起氧化作用。等离子体技术改性海绵铁活化过硫酸钠可有效去除水中苯酚,为实际含酚废水的处理提供一些思路。     

零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙

采用零价铁（Fe0）活化过硫酸钠（PDS）的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙（MO）为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明：Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。     

响应面法优化MAP法处理高浓度氨氮废水的研究

采用鸟粪石法对氧化铁红厂高氨氮废水进行处理,以p H、n(N)∶n(Mg)和n(N)∶n(P)为主要影响因素,通过响应面法对处理过程进行了优化设计,得到拟合程度高的二次响应曲面模型。预测的最佳实验条件:p H=9.40,n(N)∶n(Mg)∶n(P)=0.8∶1∶1,此条件下氨氮去除率为99.77%。通过对镁盐和磷酸盐投加量的分析得到,当n(N)∶n(Mg)∶n(P)=0.9∶1.25∶1时,出水氨氮能够达到排放标准的要求,且出水正磷酸盐浓度较低。SEM和XRD表征结果显示,所得沉淀物大部分为磷酸铵镁。     

亚铁活化过硫酸盐处理晚期垃圾渗滤液的研究

主要研究了亚铁催化过硫酸盐处理晚期垃圾渗滤液的优化处理条件。通过软件设计实验并分析实验结果,选择最优处理条件为pH=5.26,过硫酸钠投加量=0.26 g/L,硫酸亚铁投加量=5.56 g/L,计算此时COD去除率为66.0%。实际情况在最优实验条件下COD去除率为66.3%,通过处理后的BOD_5/COD从0.139提高至0.286,可生化性得到提高,氨氮和亲水性有机物也得到明显去除。该工艺预处理晚期垃圾渗滤液药剂成本之和为12.13元,经济上可以接受。     

活化过硫酸盐处理有机废水的研究进展

随着环境污染日益严重,活化过硫酸盐高级氧化技术在水处理领域备受关注。活化过硫酸盐高级氧化技术可产生选择性更高,半衰期更长的硫酸根自由基(SO₄^-·),被广泛应用于有机废水的处理中。综述了过渡金属活化、热处理、UV、炭材料、电活化等过硫酸盐常规及新型活化工艺在处理有机废水中的最新研究进展,汇总了活化过硫酸盐去除微量有机污染物在水处理中的应用现状以及存在问题,以期为活化过硫酸盐技术在未来的应用提供参考。     

响应面法优化纳米零价铁改性棕榈生物炭的制备工艺

利用响应面法对纳米零价铁修饰棕榈生物炭(nZVI-PB)的制备工艺进行优化,以磷吸附量为考察指标,选取碱活化KOH浓度(CKOH)、热解温度(T)和复合材料中C/Fe质量比为考察因子作为因素进行Box-Behnken试验设计。结果表明,nZVI-PB制备的最佳条件:KOH浓度为3.6 mol·L~(-1),热解温度为486.79℃,材料中C/Fe质量比为0.73,该条件下nZVI-PB的磷吸附量为61.31 mg·g~(-1)。     

响应面法优化氟化铝合成实验

在单因素实验基础上,以氟化铵制得的氟化氢和固体氢氧化铝为原料,采用工业干法制备氟化铝.利用响应面法优化工艺并建立数学模型,探讨氟化铵分解温度、流化床床层温度和流化反应时间各因素间相互作用对合成氟化铝的影响.确定了较优的工艺条件：氟化铵分解温度为259.70℃、流化床床层温度为553.54℃、流化反应时间为1.13 h.在此条件下,制得的产品w（A1F3）可达到90.26％.     

NaHSO3强化Fe2+/过硫酸盐体系处理铬黑T废水的优化

采用亚硫酸氢钠(NaHSO_3)强化Fe~(2+)/过硫酸盐(PS)体系降解铬黑T(EBT)。基于单因素实验结果,以Fe~(2+)浓度、NaHSO_3投加量和PS浓度作为考察因素,EBT去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法建立二次数学模型,分析各因素及其交互作用对EBT降解的影响。在模型优化条件,即Fe~(2+)浓度0.08 mmol/L、NaHSO_3投加量0.90mmol/L、PS浓度1.00 mmol/L条件下,预测EBT去除率为93.7%。验证实验平均结果为92.76%,与预测值偏差为0.94%。     

响应面法优化超临界Ir-Ta/Ti催化氧化处理焦化废水

为优化超临界反应条件,提高焦化废水中污染物去除率,开发了一种适用于超临界的新型Ir-Ta/Ti催化剂,考察了温度、压力、反应时间、过氧比对焦化废水中化学需氧量(COD)及氨氮(NH₃-N)去除率的影响。以COD、NH₃-N去除率最大及温度最低为目标,对实验条件进行优化,结果表明,在温度为451. 45℃、压力为26 MPa、反应时间为81. 63 s、过氧比为2. 42时,焦化废水中COD的去除率可达到最高为99. 59%,NH₃-N去除率达到最高为99. 12%。     

亚铁活化过硫酸盐氧化渗滤液尾水工艺参数优化

采用亚铁活化过硫酸盐氧化渗滤液尾水,利用单因素变量法研究了亚铁活化过硫酸盐氧化渗滤液尾水的工艺参数。结果表明,适宜的工艺参数:n(Fe~(2+))/n(S_2O_8~(2-))为0.25,废水初始p H=4,过硫酸钠投加量为4.0 g/L,反应时间为12 h。在上述工艺条件下,渗滤液尾水的COD去除率和色度去除率可分别达到60%和95%。该项研究可为渗滤液尾水的处理提供一种技术选择。     

基于响应面法优化电絮凝处理含砷冶炼废水的研究

利用电絮凝法处理含砷铜冶炼废水,采用单因素实验及响应面法对影响因素进行了研究,优化了处理条件,并运用XPS技术测定了固体中As、Fe的存在形式,探讨了作用机理。结果表明,响应曲面模型对电絮凝除砷行为拟合较好;在拟合的最佳条件下处理此冶炼废水,砷的去除率可达99%以上。XPS分析结果表明,固体中的Fe主要以Fe3+形式存在;部分As3+发生了氧化反应,生成了As5+。     

响应面法优化Fenton工艺处理反渗透浓缩液

采用Fenton工艺处理垃圾渗滤液处理过程中产生的反渗透浓缩液,应用BBD实验设计建立数学模型,以COD去除率、UV_(254)去除率和色度去除率为考察指标进行响应面分析,研究各因素及因素间的交互作用对响应值的影响。结果表明,根据COD最大去除率预测模型优化的组合条件为:初始pH值为5.08、H_2O_2投加量为19.53 mmol/L、[Fe⁽²⁺⁾]/[H_2O_2]为0.59,COD去除率为48.34%,UV_(254)去除率为51.48%,色度去除率为76.99%。最终通过模型验证,说明采用响应面法优化Fenton处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液是可行的。     

响应面法优化光电-Fenton氧化处理印染废水

以TiO_2/Ti为阳极,活性炭纤维(ACF)为阴极,Fe板为感应电极,在紫外光的照射下构建光电-Fenton(PEF)装置,并采用响应面法(RSM)考察其处理实际印染废水的脱色能力。结果表明,各因素显著性顺序为:初始pH反应时间电流密度曝气速率,数学模型回归性较好;在初始pH=4.52,反应时间为130.37 min,电流密度为7.47mA/cm~2,曝气速率为1 579.96 mL/min时,模型预测的脱色率为98.51%,与实际值仅有1.06%的误差。     

凝胶球负载零价铁活化过硫酸盐降解偶氮染料废水

铁活化过硫酸盐高级氧化技术中,由于反应速度快引起的铁流失是主要问题之一。本文制备了负载零价铁的海藻酸钠凝胶球催化剂(Fe-montmorillonite-sodium alginate balls,Fe-MABs),电子显微镜图表明海藻酸钠凝胶球和铁结合良好,并考察了过硫酸钠(sodium peroxydisulfate,PDS)用量、催化剂用量等因素对偶氮染料活性黑5(Reactive Black 5,RBK5)染料废水降解的影响,比较了Fe-MABs/PDS、Fe+C/PDS、Fe+C、PDS、Fe五种体系对RBK5的降解能力。结果表明,Fe-MABs/PDS体系能有效地降解RBK5,在RBK5初始浓度40mg/L条件下,PDS投加量为2mmol/L、Fe-MABs投加量40g/L、初始pH为7.0、温度为298K,在反应时间为30min和60min时,对RBK5降解率分别达到95.42%和99.90%;与Fe+C/PDS、Fe+C、Fe体系相比,Fe-MABs/PDS体系Fe的流失率减少可达90%以上。此外,通过采用甲醇和叔丁醇作为自由基淬灭剂发现Fe-MABs/PDS体系中产生的活性中间体硫酸根自由基SO_4~-·对降解过程起主要作用,并初步探索了Fe-MABs催化过硫酸盐体系对RBK5的降解动力学。     

响应面法优化催化超临界水氧化法处理制药废水的研究

采用超临界水氧化法处理制药废水,考察温度、压力、停留时间、过氧量等因素对废水COD去除效果的影响;采用响应面分析法对实验结果进行数据分析和参数优化.结果表明,在最佳操作点温度压力25 MPa,392.54℃,氧化剂过量1.254倍,停留时间52.58 s的条件下,COD去除率达到最高值（98.92％）.