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。     

O3/Na2S2O8耦合体系预处理制药废水的实验研究

采用O_3/Na_2S_2O_8耦合体系预处理制药废水,研究了O_3通气量、Na_2S_2O_8投加量、pH、反应时间等因素对COD和色度去除率的影响。结果表明,COD和色度的去除率随着Na_2S_2O_8投加量、O_3通气量、反应时间的增加而增大,在碱性条件下更有利于废水中污染物的去除。在O_3通气量为1.2 g/(h·L)、Na_2S_2O_8投加质量浓度为8 g/L、pH=8.6、反应时间为150 min的条件下,制药废水的COD、色度的去除率分别达到68.3%、97%,B/C由0.12提高到0.38。     

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。     

花簇状纳米氧化锌制备及光催化降解亚甲基蓝研究

采用低温水浴法制备了花簇状纳米ZnO,并对样品进行了表征。以亚甲基蓝(MB)为目标污染物进行光催化实验。结果表明:水浴2 h,温度为45℃,n(OH~-)∶n(Zn~(2+))=8的条件下所制备的花簇状纳米ZnO的光催化性能最强;光催化反应的最佳反应条件分别为:催化剂投加量0.6 g/L,pH=9,反应150 min,MB溶液初始质量浓度为3 mg/L。当催化体系加入H_2O_2或Na_2S_2O_8时,产生的·OH和SO_4~(·-)对MB的去除有促进作用;废水共存离子CO_3~(2-)对MB去除的抑制作用强于HCO_3~-。催化剂循环利用4次后仍有较好的稳定性,MB去除率仍达89.3%。     

Fe~0活化氧化体系处理垃圾渗滤液实验研究

采用零价铁(ZVI)活化Na_2S_2O_8-NaClO体系处理垃圾渗滤液生化尾水,考察了pH、催化剂nZVI投加量、氧化剂Na_2S_2O_8投加量、氧化剂NaClO投加量等因素对氧化效果的影响,并利用傅里叶光谱、三维荧光光谱分析技术对水样前后进行分析。结果表明,nZVI活化Na_2S_2O_8-NaClO体系能够有效的去除垃圾渗滤液生化尾水中目标污染物,当催化剂nZVI投加量为0.6g/L、Na_2S_2O_8投加量为2.5g/L、NaClO投加量为30mL/L(有效氯的质量分数10%)、水样初始pH为6时,COD和NH_4~+-N的去除率分别为85%和90%。垃圾渗滤液生化尾水经过nZVI活化Na_2S_2O_8-NaClO体系处理后污染程度显著降低,大量腐殖酸类物质被自由基降解。     

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。     

ZVI类Fenton-混凝同步去除印染废水中苯胺、Cr6+、锑

采用零价铁类Fenton-混凝法同步去除印染废水中的苯胺类物质、Cr~(6+)、锑。通过正交实验和单因素实验确定了初始pH、铁刨花投加量、H_2O_2投加量、反应时间对苯胺类物质、Cr~(6+)、锑去除效果的影响。结果表明,在初始pH为3.0,铁刨花投加量为0.2 g/mL,H_2O_2投加量为1.0 mL/L,反应时间为4 h的最佳反应条件下,苯胺类物质、Cr~(6+)、锑的去除率分别可达85%、99%、89%以上,均可达到现行排放标准GB 4287—2012《纺织染整工业水污染物排放标准》。     

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。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

白云鄂博矿石非均相Fenton氧化技术的研究

利用白云鄂博原矿和过氧化氢(H_2O_2)构成非均相Fenton体系产生的自由基氧化去除难降解有机污染物。考察了白云鄂博矿石投加量、pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝的催化氧化的影响。研究了亚甲基蓝(MB)在白云鄂博原矿-H_2O_2构成的非均相Fenton体系中的催化机理。结果表明,当白云鄂博矿石投加量1.2 g/L,pH=4.5,H_2O_2浓度1.06 mmol/L时,30 mg/L的亚甲基蓝去除率可达到97.33%,且亚甲基蓝的降解反应遵循准一级反应动力学。通过加入自由基捕获剂抗坏血酸、羟基自由基捕获剂甲醇和高价铁捕获剂N,N-二甲基亚砜证明了Fe3O4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基、过氧自由基和高价铁自由基。     

Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系处理垃圾渗滤液生化尾水的实验研究

采用Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系催化氧化处理垃圾渗滤液生化尾水,研究了Na_2S_2O_8与Fe_3O_4投加量、pH、反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明,在pH=3,m(S_2O_8~(2-))∶12m(COD)=1.2,Fe_3O_4投加量为1.5 g/L,反应时间为24 h的条件下,COD与色度去除率分别为63%和100%。FTIR分析结果表明,Fe_3O_4/Na_2S_2O_8体系的小分子有机物含量比未处理水样小分子有机物含量有所降低。     

芬顿氧化法处理氨羧配位剂电镀镉废水

利用芬顿氧化法对以氨三乙酸和乙二胺四乙酸为配位剂、总镉浓度为30 mg/L的电镀镉废水进行处理。研究了H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比,初始p H,H_2O_2投加量,以及反应温度和时间对镉残余质量浓度与去除率的影响。结果表明,当H_2O_2投加量为0.97 g/L,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为1∶4,初始pH为3时,在20°C下反应20 min后加碱沉淀并过滤,滤液中残余镉的质量浓度为1.31 mg/L,镉的去除率达到95.6%。     

氢氛还原制备Fe_3O_4/膨润土的类Fenton催化降解金橙Ⅱ研究

以硝酸铁为铁源、氢气为还原气,采用氢氛还原法制备了Fe_3O_4/膨润土。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子能谱对Fe_3O_4/膨润土进行表征分析,并考察了影响类Fenton催化降解金橙II的因素,初步探讨了催化作用机理。结果表明,铁化合物有效固载在膨润土并转化为Fe_3O_4,所得Fe_3O_4/膨润土结构分散、孔隙明显、物化形态优良;在反应温度30℃、Fe_3O_4/膨润土投加量0.4 g/L、H_2O_2投加量10 mmol/L、初始pH3的优化条件下,质量浓度40mg/L的金橙II在1 h内去除率达到98.1%;Fe_3O_4/膨润土重复使用3次效果稳定,铁离子溶出量低,H_2O_2在膨润土所固载Fe_3O_4的Fe~(2+)、Fe~(3+)作用下产生羟基自由基(·OH),高活性的·OH将金橙II氧化降解。     

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。     

白云鄂博矿石非均相Fenton氧化技术的研究

利用白云鄂博原矿和过氧化氢(H_2O_2)构成非均相Fenton体系产生的自由基氧化去除难降解有机污染物。考察了白云鄂博矿石投加量、pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝的催化氧化的影响。研究了亚甲基蓝(MB)在白云鄂博原矿-H_2O_2构成的非均相Fenton体系中的催化机理。结果表明,当白云鄂博矿石投加量1.2 g/L,pH=4.5,H_2O_2浓度1.06 mmol/L时,30 mg/L的亚甲基蓝去除率可达到97.33%,且亚甲基蓝的降解反应遵循准一级反应动力学。通过加入自由基捕获剂抗坏血酸、羟基自由基捕获剂甲醇和高价铁捕获剂N,N-二甲基亚砜证明了Fe3O4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基、过氧自由基和高价铁自由基。     

微波强化催化湿式H_2O_2氧化降解喹啉的研究

采用微波强化催化湿式H_2O_2氧化法降解喹啉,以负载型Cu-Ce/γ-Al2O3/TiO_2为催化剂,考察了微波功率、反应温度、H_2O_2投加量和溶液初始p H对降解效果的影响。实验结果表明,在喹啉初始质量浓度为100 mg/L、微波功率为500 W、反应温度为60℃、pH=6、H_2O_2投加量为0.094 mol/L的条件下,反应18 min后,喹啉和TOC去除率分别可达100%、82.18%。微波可明显提高反应速率,反应体系中喹啉降解和H_2O_2分解均符合一级动力学。     

电化学氧化降解磺胺嘧啶模拟废水的工艺优化

在无隔膜电解槽中,以NaCl为电解质,利用形稳阳极(DSA)产生的羟基自由基(·OH)和原位电生成的活性氯氧化降解磺胺嘧啶(Sulfadiazine,SD)模拟废水。通过高效液相色谱分析SD及其产物含量变化,水杨酸捕集羟基自由基法测定·OH的浓度,探讨工艺参数对·OH、氯离子、余氯、总氯和总有机碳(TOC)去除率的影响。结果表明,反应10 min后SD去除率达100%,反应4 h后溶液TOC明显下降;反应4 h后,pH=3、4、8、8.5、10和12的反应体系中TOC去除率分别为29%、46%、55%、61%、52%和47%,峰值出现在pH=8.5时;提高电流密度、电解质NaCl浓度及降低SD初始质量浓度可增大TOC去除率。该实验最优工艺条件为:pH=8.5,外加NaCl 0.025 mol/L,电流密度20 mA/cm2,初始质量浓度100 mg/L SD,经4 h的电化学氧化降解,TOC去除率达到66%。     

金属负载沸石催化氧化苯酚的研究

本文采用浸渍法制备得到一系列过渡金属(Fe、Cu、Mn等)负载的改性沸石(ZSM-5)催化剂,并以苯酚为目标污染物,考察溶液初始pH值、苯酚初始浓度、催化剂投加量、H_2O_2投加量等因素对催化降解苯酚效果的影响。Fe-Mn-Cu-ZSM-5催化剂在pH=2-8范围内均能高效催化氧化苯酚废水。处理浓度为100 mg·L~(-1)的苯酚时,加入1 m L/L 30%H_2O_2和2g/L Fe-Mn-Cu-ZSM-5催化剂,在紫外光照下反应60 min,其苯酚去除率大于90%。通过分析Fe-Cu-Mn-ZSM-5催化氧化苯酚的UV-VIS谱图和参考有关的文献,推断其反应机理为羟基自由基机理和光生空穴氧化机理的结合。     

活性炭吸附联合Fenton氧化技术处理含盐有机废水

以活性炭吸附和Fenton氧化技术处理含盐有机废水。结果表明,活性炭预处理过程中,当废水pH为6时,投加8 g/L的活性炭,30 min后COD去除率达到66.8%,活性炭预处理后,投加12 mmol/L FeSO_4·7H_2O、240 mmol/L30%H_2O_2,30 min后COD去除率达到82.4%;Fenton氧化技术直接处理废水时,调节废水pH为6,FeSO_4·7H_2O和30%H_2O_2分别为15 mmol/L和300 mmol/L时,COD去除率为41.3%,继续投加8 g/L活性炭,30 min后COD去除率达到78.8%。