3种工艺降解偏二甲肼废水研究

为研究活性炭纤维负载锰氧化物(MnO_x/ACF)联合真空紫外(VUV)降解偏二甲肼(UDMH)的性能,对相同条件下MnO_x/ACF、VUV–ACF和VUV–MnO_x/ACF 3种工艺的UDMH废水净化能力进行对比研究。结果表明:VUV–MnO_x/ACF联合工艺降解UDMH废水效果最好,其UDMH降解率10 min达到92.1%,化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)降解率在反应30 min以后快速增长,90 min后分别达到85.7%和82.4%;出水各项指标达到国家排水标准。     

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。     

Fe~(2+)强化UV/H_2O_2降解水中喹啉的研究

采用UV/H_2O_2体系来降解水中的喹啉,研究了氧化剂投加量和溶液初始pH值对喹啉降解效果的影响,同时考察了Fe⁽²⁺⁾强化UV/H_2O_2体系对喹啉的降解率和矿化率的影响。结果表明,当喹啉初始浓度(C_0)=15 mg/L、紫外光照强度(I_0)=8.96 mW/cm(2+)强化UV/H_2O_2体系对喹啉的降解率和矿化率的影响。结果表明,当喹啉初始浓度(C_0)=15 mg/L、紫外光照强度(I_0)=8.96 mW/cm²、反应温度为25℃时,在pH=7.01、[H_2O_2]∶[QL]=40的条件下,反应60 min后,喹啉的去除率为41.11%,反应120 min后,TOC的去除率为32.89%。控制上述反应条件不变,向原反应体系中加入Fe2、反应温度为25℃时,在pH=7.01、[H_2O_2]∶[QL]=40的条件下,反应60 min后,喹啉的去除率为41.11%,反应120 min后,TOC的去除率为32.89%。控制上述反应条件不变,向原反应体系中加入Fe⁽²⁺⁾,当[Fe(2+),当[Fe⁽²⁺⁾]∶[H_2O_2]=1∶65时,喹啉和TOC的去除率分别提升至90.90%和65.07%。喹啉的降解过程符合一级动力学方程(R(2+)]∶[H_2O_2]=1∶65时,喹啉和TOC的去除率分别提升至90.90%和65.07%。喹啉的降解过程符合一级动力学方程(R²≥0.960),Fe2≥0.960),Fe⁽²⁺⁾强化前后,喹啉的降解速率常数(k_(obs))由0.008 5 min(2+)强化前后,喹啉的降解速率常数(k_(obs))由0.008 5 min^(-1)增加至0.063 8 min(-1)增加至0.063 8 min^(-1)。采用每一对数减小级电能输入(E_(Eo))指标对两种工艺的电能效率进行评估,结果表明,Fe(-1)。采用每一对数减小级电能输入(E_(Eo))指标对两种工艺的电能效率进行评估,结果表明,Fe⁽²⁺⁾的加入显著减小了UV/H_2O_2体系的电能消耗,研究结果可为实际工程提供参考。     

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。     

真空紫外/曝气氧化降解苯甲羟肟酸模拟废水

以真空紫外/曝气(vacuum ultraviolet/air,VUV/air)降解模拟废水中的苯甲羟肟酸为研究对象,考察了废水p H、曝气量、污染物初始浓度及共存阴离子等因素对VUV/air降解苯甲羟肟酸效果的影响。实验结果表明:在VUV光源功率10W、苯甲羟肟酸初始浓度30mg/L、废水初始p H=4、曝气量0.6L/min、反应时间120min的条件下,VUV/air对苯甲羟肟酸模拟废水的降解效果最好,降解率为78.89%;其中共存阴离子对VUV/air降解苯甲羟肟酸的影响作用大小顺序依次为:SiO_3~(2–)HCO_3~–CO_3~(2–)SO_4~(2–)Cl~–。通过对VUV/air降解苯甲羟肟酸的机理分析研究发现,VUV/air降解苯甲羟肟酸的过程中起主要作用的是直接光降解和真空紫外产生的羟基自由基氧化分解。VUV/air降解废水中苯甲羟肟酸的行为符合一级动力学方程ln(C_t/C_0)=-kt。     

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+)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+),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%。     

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。     

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。     

Fenton氧化法去除废水中青霉素的降解规律及其动力学模型

研究Fenton法降解青霉素模拟废水的动力学机理。主要考察氧化剂(H_2O_2)、催化剂(Fe~(2+))和青霉素钠(PGN)的浓度对青霉素处理效果的影响,并使用LC-MS对最终的降解产物进行分析。结果表明,当模拟废水中PGN浓度为3 000 mg/L、H_2O_2投加量为2 200 mg/L、Fe~(2+)投加量为1 000 mg/L、反应温度为333 K时,反应100 min后PGN和COD的除去率分别达到97. 4%和59. 6%。处理后溶液的BOD5/COD从0. 011增加到0. 377。3个因素对青霉素降解速率的影响由大到小分别是PGN浓度Fe~(2+)浓度H2O2浓度。该反应的活化能较低,为4. 66 k J/mol,说明该反应容易发生。产物分析表明,主要的降解产物为青霉噻唑酸、去羧青霉噻唑酸、异青霉二酸以及文献未提及的化合物A和B。     

微量Al3+掺杂纳米CoFe2O4深度处理造纸废水

通过溶胶-凝胶法制备微量Al~(3+)掺杂的纳米CoFe_2O_4,并对制备的催化剂进行了表征,将其应用于非均相UV/Fenton反应体系中处理造纸废水生化出水。结果表明,微量Al~(3+)掺杂纳米CoFe_2O_4能够高效催化H_2O_2,从而有效降低造纸废水生化出水的COD。当CoFe_(2-x)Al_xO_4的x=0.15时所得催化剂粒径小、比表面积大,催化效果为佳。在初始pH为3、H_2O_2投加量7.68 mmol/L及催化剂用量1 g/L时,催化降解30 min时废水的COD从(122.9±0.1) mg/L下降到(72.91±0.10) mg/L,去除率为40.7%,达到GB 3554-2008排放标准(80 mg/L),150 min达到最大去除率49.3%。催化剂在反应过程中具有很低的金属离子溶出率,当回用4次后,仍有很高的去除率。     

Fe2+/ACF活化过一硫酸氢钾复合盐处理印染废水

通过浸渍法制备活性炭纤维(ACF)负载Fe~(2+)作为活化剂,采用扫描电镜(SEM)技术对活化剂进行表征;并研究了活化反应机制及降解效果影响因素。结果表明,过一硫酸氢钾复合盐(PMS)能够被Fe~(2+)/ACF活化产生硫酸根自由基(SO_4~(·-))来降解印染废水;当亚甲基蓝(MB)浓度为0.1 mmol/L,Fe~(2+)/ACF投加量为0.5 g/L,n(PMS):n(MB)为5:1,pH为4～6条件下,降解率较高,在反应15 min后可使MB降解率达到90%以上;反应过程符合一级反应动力学,且Cl~-对反应过程具有促进效果。此外,活化的PMS也能高效的降解不同种类的印染废水。通过紫外可见光谱和TOC分析推测,印染废水中的发色基团中的化学键及萘环结构均被破坏,进而被矿化,从而得到降解。     

Cu-Mn-Ce/γ-Al_2O_3的制备及其催化臭氧氧化布洛芬废水性能研究

以γ-氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,采用共沉淀法制备Cu-Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂,构建臭氧-Cu-Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化臭氧化降解体系。在不同条件下,考察Cu-Mn-Ce/γ-Al_2O_3对布洛芬废水处理效果的影响,并对催化剂进行XRD、TEM和BET表征。结果表明,在反应初始溶液p H=7、臭氧投加量为30 mg/min、Cu-Mn-Ce负载量为20%及催化剂质量为0. 45 g的条件下,布洛芬废水中TOC的去除率最高可达80. 96%; Cu-Mn-Ce/γ-Al_2O_3催化剂重复使用5次后,废水中TOC的去除率从80. 96%降低至75. 31%,表明该催化剂的稳定性和重复利用性较好。     

VUV/O_3协同降解气态甲苯

采用O_3、VUV和VUV/O_3体系对气态甲苯进行降解对比实验,考察了在VUV/O_3体系下甲苯初始质量浓度、光照强度、O_3质量浓度、相对湿度和停留时间等因素对甲苯降解效率的影响,并对其反应动力学进行了初步探讨。结果表明,在这3种体系下,甲苯降解率由高到低的顺序为:VUV/O_3VUVO_3。当VUV/O_3联合作用时,增大甲苯质量浓度,降解率降低;增大光照强度、延长停留时间,降解率升高;而提高O_3质量浓度和相对湿度,降解率先升高后降低。在适宜的反应条件下,降解率高达92.3%。另外,O_3和VUV对甲苯的降解存在协同作用,且该降解过程符合伪一级反应动力学。     

水体中常见离子对Fe_3O_4/H_2O_2降解孔雀石绿的影响

磁性纳米Fe_3O_4作为类Fenton催化剂,能够有效催化H_2O_2降解孔雀石绿(MG)废水。而实际染料废水中常含有多种无机离子和有机物,选取五种典型离子(SO42-、Cl-、Ca~(2+)、Mg~(2+)和腐植酸),探讨不同浓度离子对Fe_3O_4/H_2O_2降解MG的影响,并对反应前后Fe_3O_4的晶体结构进行分析。结果表明:腐植酸对Fe_3O_4/H_2O_2降解MG具有促进作用;Cl-和SO42-在不同程度上抑制了该催化降解反应;Ca~(2+)和Mg~(2+)对MG的降解没有明显影响;Fe_3O_4的晶体结构没有因为上述典型离子的加入而发生改变。     

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。     

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%。     

磷选矿回水处理的优化探讨

在磷矿选矿过程中,选矿废水中除含有大量金属离子外,还含有较多的有机物,对选矿废水进行处理并达标排放,不仅难度大,而且成本高,所以回用处理后的选矿废水很有必要。对废水中常见的Mg~(2+)、SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Ca~(2+)等离子对磷矿浮选作业的影响进行了试验研究,结果表明:Ca~(2+)、Mg~(2+)对磷矿正浮选和反浮选影响较大,SO_4~(2-)、PO_4~(3-)对浮选影响较小。采用双碱法处理选矿废水后,可用于浮选作业,在反浮选过程中可有条件地直接回用废水,实现了废水循环利用,达到了"零排放"目标。     

臭氧联合过氧化氢(O_3/H_2O_2)降解水中甲基托布津

杀菌剂甲基托布津(TM)是常见的农药类内分泌干扰物。采用臭氧联合过氧化氢(O_3/H_2O_2)工艺对甲基托布津进行降解,考察了不同氧化系统、过氧化氢投加量、溶液初始pH、溶液中共存阴离子多种因素对O_3/H_2O_2去除甲基托布津的影响。结果表明:高级氧化联用技术O_3/H_2O_2工艺降解水中甲基托布津的效果良好,甲基托布津的降解反应符合一级反应动力学模型,其反应速率常数为0.107 9 min~(-1)。不同H_2O_2与O_3的摩尔比、溶液初始pH值和水中常见阴离子对O_3/H_2O_2工艺的降解情况影响显著。对于甲基托布津的O_3/H_2O_2降解过程:最佳摩尔比为0.75;最佳pH值为7;水中常见阴离子对甲基托布津降解影响的大小顺序为CO_3~(2-)SO_4~(2-)Cl~-NO_3~-。     

石墨相氮化碳活化过硫酸钠暗反应降解亚甲基蓝

采用石墨相氮化碳(g-C_3N_4)和过硫酸盐(PS)的异相体系,在暗反应条件下处理亚甲基蓝印染废水(MB)。结果表明:光照不是反应发生的必要条件,暗反应条件下,溶液初始pH为5、反应温度为室温(30℃)、g-C_3N_4投加量为0.8 g/L、PS投加量为0.5 g/L时,反应10 min MB降解率可达92.86%,60 min降解率仍稳定在90%以上。通过自由基捕获实验,确定·OH、SO_4~(·-)、h~+与O_2~(·-)均为参与g-C_3N_4/PS暗反应降解MB的活性物质,其作用程度依次降低。催化剂循环使用4次后性质稳定,对MB去除率仍在85%以上。