高级氧化工艺处理煤化工反渗透浓水的研究

对比分析了Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的处理特性。结果表明,Fenton氧化最佳反应条件为:m(H_2O_2)∶m(COD)=1.5,n(Fe⁽²⁺⁾)∶n(H_2O_2)=0.4,反应时间为60 min;O_3/H_2O_2氧化最佳反应条件为:臭氧气体流量为200 mL/min,m(H_2O_2)∶m(COD)=2,反应时间为80 min;电化学氧化最佳反应条件为:电流强度1 A,反应时间60 min。在上述反应条件下,Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的COD去除率分别为46.2%,63.5%和66.4%,并从处理效果、处理成本、投资、操作难易、有无二次污染等方面对这3种高级氧化技术进行比较,确定出O_3/H_2O_2氧化为最适宜的工艺。     

高级氧化工艺处理煤化工反渗透浓水的研究

对比分析了Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的处理特性。结果表明,Fenton氧化最佳反应条件为:m(H_2O_2)∶m(COD)=1.5,n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)=0.4,反应时间为60 min;O_3/H_2O_2氧化最佳反应条件为:臭氧气体流量为200 mL/min,m(H_2O_2)∶m(COD)=2,反应时间为80 min;电化学氧化最佳反应条件为:电流强度1 A,反应时间60 min。在上述反应条件下,Fenton氧化、O_3/H_2O_2氧化和电化学氧化对煤化工反渗透浓水的COD去除率分别为46.2%,63.5%和66.4%,并从处理效果、处理成本、投资、操作难易、有无二次污染等方面对这3种高级氧化技术进行比较,确定出O_3/H_2O_2氧化为最适宜的工艺。     

猪场废水Fenton法深度除碳研究

选择腐殖酸、木质素、土霉素作为模式难降解有机污染物(ROPs),通过正交试验与单因素试验,研究了Fenton法深度处理猪场废水中有机污染物的影响因素及其性能。结果表明,Fenton试剂的优化参数为Fe2+浓度50 mmol×L~(-1),H_2O_2浓度30~35 mmol×L~(-1)。在优化条件下,Fenton法处理3种单一ROPs及三元复合ROPs废水的残余COD浓度均低于100 mg×L~(-1),处理实际猪场废水的COD去除率为70.6%,残余COD浓度降至80.8 mg×L~(-1),优于新的国家畜禽养殖水污染物排放标准。Fenton法深度除碳是氧化与混凝的联合作用,主要影响因素分别为H_2O_2、Fe~(2+)的投加量,提出的H_2O_2氧化能力指数(OI)与氧化有机物的H_2O_2消耗量(HCO)间存在极显著的负相关关系,可用于评价Fenton法深度除碳技术中H_2O_2的有效性。     

臭氧—Fenton联合氧化处理钻井液废水研究

针对钻井液废水COD高、浊度高、难于生化降解的特点,采用臭氧—Fenton联合氧化工艺对其进行处理。结果表明,与单独使用臭氧氧化和Fenton氧化相比,联合氧化工艺对钻井液废水具有更好的处理效果。采用臭氧—Fenton联合氧化工艺处理废水的最佳条件:p H=9,先通臭氧处理30 min,臭氧投加量为3 mg/L;再加入Fenton试剂,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))为10∶1,反应时间为60 min。在上述条件下,COD去除率达到了95.1%,废水可达标排放。     

Fenton试剂处理右旋糖酐铁生产废水的研究

用Fenton试剂对右旋糖酐铁的生产废水进行氧化处理试验,研究了n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))、H_2O_2浓度、温度和反应时间对废水COD去除率的影响。结果表明,在n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=88∶1,H_2O_2投加量为53800mg·L~(-1),温度为90℃,反应时间为2h的条件下,废水COD去除率可达98%以上,处理效果良好。     

橡胶硫化促进剂DZ生产废水的预处理实验研究

采用Fenton氧化法对橡胶硫化促进剂生产废水进行预处理,考察了酸析法以及H_2O_2投加量、Fe⁽²⁺⁾投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe(2+)投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe⁽²⁺⁾投加量为2.8 g/L,反应时间为40 min。此时COD的去除率达82.91%。将酸析与Fenton氧化法联合后COD的去除率可达到85.78%,效果良好,为后续蒸发结晶分离氯化钠、硫酸钠奠定了基础。     

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%。     

Fenton试剂法对鲁奇炉加压煤气化废水的处理研究

采用Fenton试剂法处理固定床鲁奇加压煤气化制天然气过程中所产生的难降解有机废水,考察了pH值、H_2O_2量等因素对化学需氧量(COD)和酚去除率的影响。研究结果表明:当用Fenton试剂法处理鲁奇炉加压煤气化废水的初始pH值为3时,H_2O_2和催化剂Fe2+的物质的量比为5,H_2O_2和用Fenton试剂法对鲁奇炉加压煤气化废水的COD的质量比为3,反应时间为20min时,COD的去除率可达到90%,酚的去除率达到96%。     

Fenton法预处理高浓度焦化废水的影响因素与动力学研究

采用Fenton预处理高浓度焦化废水,以COD和挥发酚为评价指标,通过正交和单因素实验研究了废水初始pH值、H_2O_2量、[Fe~(2+)]/[H_2O_2]和反应时间对处理效果的影响,同时对反应过程的动力学进行了探讨。结果表明:同时降解COD和挥发酚的最佳控制条件是pH值为3、H_2O_2投加量为170 m L/L、Fe~(2+)/H_2O_2摩尔比为1:80、反应时间为20 min,此时COD和挥发酚的去除率分别达到80%和95%以上;COD的降解反应符合一级动力学方程规律,相关系数R~2=0.991 5,反应速率常数为0.446 9 min~(-1)。     

利用Fenton试剂对松香加工废水预处理的试验研究

研究了采用Fenton法对难以生物降解处理的松香加工废水进行预处理的方法及影响因素。结果表明,最佳运行条件为初始pH=3,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=3︰1,m(H_2O_2)/m(COD_(cr))=10︰1,反应时间30 min。经Fenton法处理后,当pH=3,V(H_2O_2)=0.90 mL,m(FeSO_4·7H_2O)=0.8181 g,出水CODcr为20.5 mg/L,COD_(cr)去除率达到94.86%,Fenton法是深度处理松香加工废水的一种有效工艺,同时表明Fenton试剂对松香加工废水中的有机物有明显的降解作。     

UV/Fenton氧化法对苯酚氧化效果的实验研究

研究UV/Fenton氧化法中各个因素对降解水中苯酚的影响,确定UV/Fenton法处理苯酚废水的工艺条件。保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变H2O2浓度、n(Fe2+)∶n(H2O2)、废水初始pH值等实验条件,考察这些因素对UV/Fenton法处理苯酚废水效果的影响。结果表明:UV/Fen-ton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的反应,苯酚去除率达到99%,COD去除率达到86%。但是苯酚废水COD去除率滞后于苯酚去除率。UV/Fenton法能够在较短的时间内去除苯酚和COD,H2O2浓度、n(Fe2+)∶n(H2O2)对处理效果影响较大,H2O2浓度决定苯酚去除率和COD去除率,而n(Fe2+)∶n(H2O2)是影响降解速率的主导因素。     

Fenton氧化-耐盐菌联合处理环氧树脂生产废水

根据环氧树脂生产废水的特点,采用Fenton氧化联合耐盐组合菌的SBR工艺对其进行处理。通过Fenton氧化预处理试验确定了最佳反应条件:p H 4.0,温度70℃,H_2O_2投加量80 m L/L,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))为0.007 6,反应时间75 min。在此条件下,COD去除率达79%,废水可生化性得到显著提高,B/C由0.018提高至0.33。Fenton氧化出水经稀释进入含耐盐组合菌的SBR工艺,连续驯化运行36 d,系统保持较高的耐盐性和COD去除率。     

不同高级氧化工艺处理焦化废水二级生化工艺出水研究

针对焦化废水二级生化处理工艺出水化学需氧量(COD)难以达标的问题,采用实际焦化废水,通过开展半连续实验室小试试验,对比研究了单独臭氧氧化、O_3/H_2O_2氧化和UV-Fenton氧化3种工艺深度处理焦化废水的效果,并对不同工艺出水的UV_(254)、BOD_5/COD、发光细菌毒性、三维荧光光谱进行分析,研究不同高级氧化工艺对出水水质的影响规律。结果表明:增加臭氧投加量和添加H_2O_2能显著提高焦化废水二级生化工艺出水中有机物的去除效果。进水COD为(200±10)mg/L、O_3投加量为30 mg/L时,反应120 min后单独臭氧氧化对COD的去除率仅为36%;而对于UV-Fenton氧化,进水COD为(200±10)mg/L、H_2O_2(30%)投加浓度为2 g/L、Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比为1∶10时,COD的去除率为50%;单独臭氧氧化和UV-Fenton均不能满足排放标准。进水COD为(200±10)mg/L、O_3投加量为30 mg/L、H_2O_2(30%)投加浓度为2 g/L,反应120 min后COD去除率达到63%,O_3/H_2O_2氧化工艺出水COD达到74 mg/L,满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求。3种工艺中,O_3/H_2O_2氧化的COD去除效果最好,这主要归因于O_3和H_2O_2协同产生强氧化性自由基,但当H_2O_2浓度过高时,体系中产生的·OH反而与H_2O_2反应,从而导致O_3/H_2O_2体系的氧化能力下降。3种工艺都能有效降低出水毒性,出水发光细菌急性毒性试验显示,单独O_3氧化、O_3/H_2O_2氧化处理15 min后,相对发光度分别上升到90%和87%,UV-Fenton氧化处理30 min后,出水的相对发光度上升到71.57%。与单独臭氧氧化和O_3/H_2O_2氧化工艺相比,UV-Fenton工艺处理出水急性毒性相对较高,可能与臭氧的消毒作用有关。3种工艺对废水可生化性的提高程度不明显,BOD_5/COD从0.02最大提升到0.1左右。UV_(254)和三维荧光光谱的对比分析表明,3种工艺对出水中芳香族化合物和荧光物质具有明显的分解作用。单独O_3氧化可优先降解废水中腐植酸类物质中的共轭双键结构,而O_3/H_2O_2氧化工艺对环状共轭污染物的氧化效果更显著。随着UV-Fenton氧化处理,焦化废水中大分子的类腐植酸以及紫外区类富里酸优先被氧化降解,最终转化为可见区类富里酸和类蛋白质,而类蛋白质和可见区类富里酸物质在出水中仍存在较高浓度,UV-Fenton氧化工艺对荧光物质去除能力最差。     

超声-芬顿法降解工业染料中间体废水

采用超声-芬顿催化氧化技术处理含高浓度2-甲基-4-氨基-5-甲氧基苯磺酸的工业染料中间体废水。通过设置单因素控制实验考察了超声功率、pH、温度、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、H_2O_2投加量及投加方式、反应时间对水样中COD去除率的影响。结果表明在最佳反应条件为超声功率250 W,pH为3,T=80℃,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=10.9:1时,逐滴滴加0.5 mol/L H_2O_2,超声协同反应40 min后,COD的去除率可达92.26%,出水色度从800倍降为1倍。此外,在基准条件下对超声-芬顿法处理染料中间体废水的动力学研究发现,反应初期废水的COD降解符合表观一级动力学反应。     

炼油厂预处理废水的Fenton氧化技术研究

采用Fenton氧化法对含油废水进行了深度处理,探讨了H_2O_2浓度、氧化剂与催化剂比例及催化剂改进等因素对废水中COD、BOD_5去除率的影响,结果表明:(1)随着H_2O_2浓度增加,含油废水中COD和BOD_5的去除率均呈现出先增加后逐渐下降或稳定的趋势,在浓度为40mmol/L时达到最大值;(2)随着氧化剂︰催化剂比例的增加,COD的去除率随之逐渐下降;(3)在H_2O_2浓度为60 mmol/L、H_2O_2︰Fe~(3+)为10︰1、pH值为3的正交实验条件下,其平均去除率最高,达到了73.48%,该结论可为含油废水深度处理提供实验依据。     

Fenton氧化法降解HMX废水中有机物的氧化反应动力学

用Fenton氧化技术研究了降解HMX废水中有机物的工艺及氧化反应动力学。结果表明,适宜的降解工艺条件为:H2O2投加量2mol/L,H2O2与Fe2+摩尔比为40∶1,pH值为3,反应温度20℃,反应时间1.5h。在上述条件下HMX废水的COD去除率为68.5%。在研究的温度范围内,用Fenton氧化法降解HMX废水中有机物的氧化反应为一级反应,反应的活化能和指前因子分别为7.03kJ/mol和0.067 7min-1。     

染料中间体H酸废水的Fenton氧化降解研究

考察了Fe2+投加量、H2O2投加量和溶液初始pH等因素对Fenton氧化降解H酸效果的影响。H2O2投加量(n(H2O2)/m(COD))为0.064 mmol/mg、H2O2与Fe2+摩尔比为(20~40):1和初始pH大于3时,反应180 min,COD及TOC去除率分别为约80%和40%。Fenton氧化降解H酸反应迅速,在Fenton试剂投加的瞬间,H酸分子结构即被破坏。工业生产H酸结晶母液废水的Fenton氧化实验表明,剧烈的反应产生的高温提升了反应效果,该高含量母液废水反应后具有更高的COD和TOC去除率。     

等离子体协同Fenton氧化处理PAM废水

采用低温等离子体协同Fenton氧化法处理聚丙烯酰胺(PAM)废水,研究了废水p H值、放电时间、放电电压、H_2O_2/Fe~(2+)比对PAM废水COD降解率的影响。结果表明,影响PAM废水COD降解率因素主次为:废水p H值放电时间放电电压H_2O_2/Fe~(2+),当PAM废水p H值4,放电时间60 min,放电电压8 k V,H_2O_2与Fe~(2+)比值为9∶1时,废水净化效果最好,PAM废水COD降解率为76.32%。     

Fenton与电化学耦合铁氧化法处理焦化废水的对比研究

以焦化废水为研究对象,通过研究Fenton氧化法和电化学耦合铁氧化法对焦化废水的降解效果,对比这两种工艺的运行效能。在两种工艺的最佳条件下,对焦化废水的处理效果进行对比实验。Fenton工艺中,在pH为3.5,H_2O_2与Fe⁽²⁺⁾的浓度比为3∶1,反应30 min,H_2O_2的浓度为1.4 g/L的条件下对厌氧池中的废水进行降解,COD和UV_(254)的去除效果分别为48%和34.7%;而在电化学耦合铁板氧化工艺中,在不调节pH,电解30 min,电流密度为30 mA/cm(2+)的浓度比为3∶1,反应30 min,H_2O_2的浓度为1.4 g/L的条件下对厌氧池中的废水进行降解,COD和UV_(254)的去除效果分别为48%和34.7%;而在电化学耦合铁板氧化工艺中,在不调节pH,电解30 min,电流密度为30 mA/cm²,过硫酸盐浓度为6 mmol/L时,COD和UV_(254)的去除效果分别为66%和69%。电化学耦合铁氧化对焦化废水的运行效果明显优于Fenton氧化法,在两种高级氧化法中,起主要作用的是羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(SO■·),由于SO■·的稳定性要强于·OH,所以·OH与有机物氧化效果不如SO■·效果好。在电化学耦合铁体系中,铁的絮凝物(Fe(OH)_2、Fe(OH)_3)对有机物也有相应的降解效果,可以去除浊度和色度。因此,电化学耦合铁体系对焦化废水的运行效果要明显优于Fenton氧化法。     

臭氧耦合过氧化氢预处理褐煤气化废水的研究

对煤气化废水进行臭氧耦合过氧化氢氧化处理,考察n(O_3)∶n(H_2O_2)对处理效果的影响,得到最佳n(O_3):n(H_2O_2)=0.8。此时COD去除率可达40%左右,挥发酚的去除率可接近100%,UV_(254)的去除率可达80%左右,UV_(410)的去除率可达90%以上。反应后出水的BOD_5/COD达0.5以上,生物毒性由剧毒降低为低毒,提高了可生化性,满足后续生物处理的条件,经济成本约为9元/t。