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。     

炭微促进Fe~0/K_2S_2O_8处理乙二胺四乙酸-Ni废水

向Fe~0/K_2S_2O_8氧化体系中投加少量的活性炭(AC),以提高Fe~0/K_2S_2O_8对EDTA-Ni废水的处理效果。通过单因素批次实验来探究Fe~0、K_2S_2O_8、AC投加量对AC强化作用的影响及其动力学作用。结果表明,AC的加入对Fe~0/K_2S_2O_8处理EDTA-Ni废水Ni2+去除率的提高具有轻微的促进作用(微促进),当ρ(EDTA-Ni)=25 mg/L、ρ(Fe~0)=2 g/L、ρ(K_2S_2O_8)=0.5 g/L、ρ(Fe~0):ρ(AC)=100:1时,Ni2+去除率可由98.3%提升至99.73%,剩余Ni~(2+)的质量浓度由0.43 mg/L降低至0.068 mg/L,低于0.1 mg/L,达到GB 21900-2008表3标准。AC的加入有利于提高Fe~0/K_2S_2O_8对EDTA-Ni废水的处理效果,但对于Fe~0、K_2S_2O_8投加量及ρ(Fe~0):ρ(AC)要求严格,投加过量对Ni~(2+)的去除易产生抑制作用。     

无机物对光催化降解苯酚的影响

采用TiO_2悬浮体系,考察了无机物对光催化降解苯酚的影响。实验结果表明,当H_2O_2质量浓度为0.45mg/L或K_2S_2O_8质量浓度为0.05g/L时,苯酚的降解率较高。     

棒状FeMoO4材料的制备及其活化性能

以FeSO_4·7H_2O和Na_2Mo O_4·2H_2O为原料,采用水热法合成了棒状FeMoO_4,通过XRD、Raman光谱、SEM对其结构和形貌进行了表征,研究了其对Na_2S_2O_8的活化性能。以苯酚为目标污染物,考察了Na_2S_2O_8浓度、苯酚溶液初始质量浓度、溶液初始pH和反应温度对苯酚降解率的影响,初步探究了体系中起主要作用的自由基种类。结果表明,pH在2.00～11.00内,FeMoO_4活化的Na_2S_2O_8对苯酚表现出良好的降解性能,铁离子最大溶出量为1.663 mg/L。最佳降解条件为:溶液初始pH 3.00,反应温度30℃,FeMoO_4质量浓度0.4 g/L,n(Na_2S_2O_8)∶n(苯酚)=25∶1,6 h内苯酚降解率达97.20%;非均相FeMoO_4活化Na_2S_2O_8体系降解苯酚符合一级反应动力学,反应活化能为53.49 kJ/mol;自由基淬灭实验结果表明,SO_4~–·是降解苯酚的主要氧化剂。     

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。     

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。     

Fe（Ⅱ）-EDTA/K2S2O8降解苯酚及反应动力学分析

考察了Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系降解苯酚的影响因素,并对体系中苯酚的降解机理和反应动力学进行了初步分析。结果表明,铁离子、氧化剂形态以及紫外光辐照、螯合剂的存在对氧化体系作用效果影响显著。EDTA剂量为0.5 mmol/L、Fe(Ⅱ)剂量为1.0 mmol/L、K2S2O8剂量为2.0 mmol/L、溶液初始pH值为7.0、温度为60℃的条件下反应60 min,浓度为100 mg/L的苯酚降解率为71.48%,同样条件下紫外光辐照时降解率可达89.38%。降解机理与动力学分析表明,苯酚在Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系中降解途径以与Fe4+络合降解为主。     

Mechanism and kinetics analysis of the phenol degradation by Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8 process

考察了Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系降解苯酚的影响因素,并对体系中苯酚的降解机理和反应动力学进行了初步分析。结果表明,铁离子、氧化剂形态以及紫外光辐照、螯合剂的存在对氧化体系作用效果影响显著。EDTA剂量为0.5 mmol/L、Fe(Ⅱ)剂量为1.0 mmol/L、K2S2O8剂量为2.0 mmol/L、溶液初始pH值为7.0、温度为60 ℃的条件下反应60 min,浓度为100 mg/L的苯酚降解率为71.48%,同样条件下紫外光辐照时降解率可达89.38%。降解机理与动力学分析表明,苯酚在Fe(Ⅱ)-EDTA/K2S2O8体系中降解途径以与Fe4+络合降解为主。     

旋转填充床中O_3/Fenton工艺处理聚丙烯酰胺污水的研究

在旋转填充床(RPB)中,研究了O_3/Fenton工艺处理模拟聚丙烯酰胺(PAM)污水的效果。考察了溶液p H值,Fe~(2+)浓度,H2O2浓度,O_3浓度,反应温度与RPB转速对PAM氧化降解率以及化学需氧量(COD)去除率的影响。结果表明,在pH值为4,Fe~(2+)浓度为0.25 mmol/L,H_2O_2浓度为0.8 mmol/L,O_3浓度为50 mg/L,反应温度为25℃,以及RPB转速为800 r/min的条件下,PAM氧化降解率和COD去除率可以达到96.82%与89.96%,表明采用RPB强化O_3/Fenton工艺处理PAM污水具有良好的效果。     

UV/K_2S_2O_8耦合降解四环素研究

研究了UV/K_2S_2O_8体系对水中四环素的降解效果。首先对比了该反应体系与UV氧化、单独K_2S_2O_8氧化对四环素的处理效果,结果表明UV能有效活化分解K_2S_2O_8,能有效去除水中的四环素。同时探讨了四环素初始浓度、K_2S_2O_8投量、反应时间、溶液初始pH对降解效果的影响,结果表明,在最佳条件下四环素的降解率达100%。同时实验结果表明,UV/K_2S_2O_8体系对四环素的降解过程符合一级动力学规律。最后探讨了UV/K_2S_2O_8技术降解四环素的机理。     

紫外光激活过硫酸盐降解硫氰根研究

为探明不同条件下的紫外光(UV)激活过硫酸盐(PS)降解硫氰根(SCN~-)的情况,在SCN~-质量浓度为100mg/L、温度30℃条件下分别研究了辐照度、pH、S_2O_8~(2-)含量对SCN~-降解效果的影响,并对反应产物和机理进行了分析。结果表明,SCN~-的降解率随光照强度的增大而增大,辐照度9.94 m W/cm~2时SCN~-降解率最大;随S_2O_8~(2-)含量的增加而增大,S_2O_8~(2-)浓度大于4 mmol/L后,SCN~-降解率变化缓慢;出水中残余的TOC含量随着S_2O_8~(2-)含量的增加而降低,S_2O_8~(2-)浓度4.5 mmol/L时最低;随着pH的增加SCN~-降解率在pH为5处达到最大;pH为11时出水中残余的CN~-的质量浓度为0.156 mg/L,达到GB 16171-2012排放标准。UV激活PS降解SCN~-过程中可能的反应历程为:硫元素首先被除去,转变成SO_4~(2-),而氮元素则主要转变为CN~-和NH_4~+-N。     

水力空化联合Fenton降解双酚A的性能研究

为探究水力空化(HC)联合Fenton(HC-Fenton)对双酚A(BPA)的降解效果,探讨了入口压力、溶液pH、Fe~(2+)和H_2O_2含量等操作条件对其降解BPA效果的影响。结果表明,当入口压力为0.3 MPa、溶液pH为3、Fe~(2+)的质量浓度为1.65 mg/L及H_2O_2的质量浓度为8.0 mg/L时,HC-Fenton对BPA去除率为61.61%,反应速率常数为9.49×10~(-3)min~(-1),且降解反应属于1级动力学反应。HC-Fenton能有效降解水中BPA,可为有机废水处理提供一种新方法。     

磁性活性炭活化S2O82-在焦化废水深度处理中的应用

采用磁性活性炭(Cu Fe2O4/AC,MACC)活化S_2O_8~(2-)深度处理焦化废水生化出水,考察了m(Cu Fe2O4)∶m(AC)、MACC投加量、K_2S_2O_8初始质量浓度以及溶液pH对焦化废水生化出水中TOC和色度去除效果的影响,并采用响应面法中的CCD实验设计对反应条件进行优化。结果表明:最佳反应条件为1.5-MACC投加量为5 g/L,K_2S_2O_8初始质量浓度为6 g/L和初始pH为8.3,在此条件下反应360 min后,TOC、色度去除率分别为85.4%、95.2%。响应面分析结果表明,最佳条件下的TOC去除率与模型预测值接近。     

臭氧催化氧化降解2,4,6-三氯苯酚研究

采用臭氧催化氧化法降解2,4,6-三氯苯酚废水,用自制催化剂(Al_2O_3负载Mn、Ce、La金属氧化物)对模拟2,4,6-三氯苯酚废水进行了臭氧催化氧化处理,并对影响降解效果的几个因素:臭氧投加量、2,4,6-三氯苯酚初始浓度、pH值进行了分析。结果表明,在pH为9,臭氧投加量5 g×h~(-1)时,处理1 L 100 mg×L~(-1)2,4,6-三氯苯酚废水,单独臭氧化与臭氧催化氧化的去除率分别达到了76.04%和86.46%。考察臭氧催化氧化催化剂的稳定性,经过7次使用后,废水COD去除率较第一次使用降低约4%,催化剂相对稳定,最后分析了2,4,6-三氯苯酚的三种降解途径。     

γ-Al_2O_3负载型Fenton催化剂制备及降解苯酚研究

针对均相Fenton反应中Fe~(2+)的催化效果较低、后续处理过程复杂的特点,将过渡金属元素负载于γ-Al_2O_3上,制得非均相催化剂,用于10 mg/L苯酚溶液的降解。各元素最优质量比为m(Mn)∶m(Fe)∶m(Cu)∶m(V)∶m(Ni)=3∶1∶2∶2∶1;常温下pH为3、m(催化剂)∶m(双氧水)=1、催化剂质量为5 g时,降解1 L质量浓度为10 mg/L的模拟苯酚废水,苯酚去除率可达98.5%,COD降解率可达90.0%以上。     

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。     

Fe2+/HSO3-和Fe2+/S2O82-体系降解双氯酚酸研究

研究采用Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)和Fe~(2+)/HSO_3~-两体系降解水中双氯酚酸(DCF)。结果表明,S_2O_8~(2-)、HSO_3~-与催化剂Fe~(2+)的优化摩尔比分别为1:1和10:1,反应5 min,DCF的降解率分别可达90%、100%。在Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中,Cl~-可促进DCF降解,富里酸(FA)、草酸跟、柠檬酸根和磷酸根则有轻微抑制作用;而在Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,Cl~-对DCF降解有轻微抑制作用,FA和4种常见铁离子配体则呈现明显抑制。SO_4~(·-)是两体系的主要活性自由基,Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,SO_3~(·-)和SO_5~(·-)对DCF的降解也有一定作用。在Fe~(2+)/S_2O_8~(2-)体系中,几乎无脱氯反应发生;而在Fe~(2+)/HSO_3~-体系中,则呈现较好的脱氯效率。     

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。     

Fe~(2+)/Cu~(2+)/H_2O_2类芬顿体系降解苯酚

研究了Fe~(2+)/Cu~(2+)/H_2O_2类芬顿体系的最佳比例以及苯酚的初始浓度、时间对降解苯酚的影响,使用异丙醇作为羟基自由基淬灭剂研究了芬顿体系降解苯酚的机理。结果表明,处理100 mL100mg/L的苯酚溶液时的最佳条件是H_2O_2(体积分数为30%)为1mmol、硫酸亚铁为0.5mmol、硫酸铜为0.3mmol,反应时间达到60min时,降解率可达到99%;机理研究部分验证了羟基自由基是降解苯酚的主要因素。     

高级氧化法破络处理柠檬酸铜镍电镀废水

以柠檬酸单独络合铜离子、柠檬酸单独络合镍离子、柠檬酸综合络合铜镍离子这3种模拟电镀废水为对象,采用芬顿(Fenton)、高锰酸钾(KMnO_4)以及过硫酸钠(Na_2S_2O_8)三种氧化法进行氧化破络,并结合加碱沉淀工艺对铜镍离子进行去除。结果表明,Fenton氧化法最佳反应参数:初始pH值为3.0,Fe~(2+):H_2O_2摩尔比为1:10,30%H_2O_2投加量为0.05 mL/L,反应时间为30 min。KMnO_4氧化法最佳反应参数:初始pH值为3.0～4.0,KMnO_4投加量为37.5 mg/L,反应时间为80 min。Na_2S_2O_8氧化法最佳反应参数:温度为20℃,初始pH值为2～7,S_2O_8~(2-):Fe~(2+)摩尔比为1:1,Na_2S_2O_8投加量为0.1 g/L,反应时间为90 min。对比三种氧化法,可以得出,对pH的适应性:Na_2S_2O_8氧化法KMnO_4氧化法Fenton氧化法;氧化效率:Fenton氧化法KMnO_4氧化法Na_2S_2O_8氧化法;经济效率:KMnO_4氧化法Na_2S_2O_8氧化法Fenton氧化法。因此,对于不同的废水,根据其特点选择合适的处理方法是十分必要的。