Fe_3O_4 NPs类芬顿预处理对活性污泥法处理阿莫西林废水的影响

以阿莫西林为研究对象,探讨了其经不同程度磁性纳米铁(Fe_3O_4 NPs)多相类芬顿预处理后对活性污泥理化特性及其微生物群落结构的影响。结果表明,随着预处理程度(未经预处理、经40%H_2O_2预处理和经60%H_2O_2预处理)的升高,活性污泥对废水COD平均去除率由81.5%升高到89.1%,氨氮平均去除率由86.2%升高到95.6%,同时活性污泥中蛋白酶的含量由0.13 mg·g-1升高到0.19 mg·g-1。且随着阿莫西林预处理程度的升高,活性污泥溶性微生物产物(SMP)的三维荧光光谱(EEM)中可见光区类腐殖酸与类富里酸的吸收峰强度逐渐减小,表明活性污泥活性良好。对于微生物群落分布而言,在未经预处理、经40%H_2O_2、经60%H_2O_2预处理的条件下,变形菌门所占比例分别为73..81%、84.08%和77.08%,同时厚壁菌门所占比例为0.6%、0.82%与0.78%。变形菌门为优势菌种,诸多固氮细菌与聚磷菌属于变形菌门;而厚壁菌门可利用水解酶来分解蛋白质与糖类,两者所占比例的升高,为废水中污染物的高效去除提供了保障。     

Fe3O4 @ SPC类芬顿氧化降解苯酚

以钙基蒙脱石（Ca-MMT）为原料，采用一步层间模板法制备了四氧化三铁@硅柱撑蒙脱石催化材料（Fe3O4@SPC），通过XRD、FTIR、BET、SEM对材料的形貌、结构进行表征显示，Fe3O4@SPC具有d001=3.30 nm的晶面间距和4.47 nm的介孔，Fe3O4颗粒主要分散在SPC的外表面。以苯酚为降解目标污染物，考察了Fe3O4@SPC的催化活性和稳定性。结果表明，当苯酚质量浓度为100 mg/L，pH值为2.5，催化剂质量浓度为0.5 g/L，H2O2投加量为0.2 mL，反应时间为120 min时，苯酚的去除率为100％；催化剂经过5次循环使用后，苯酚的降解率依然保持在90%以上。通过GC-MS分析苯酚降解生成的中间体，结合叔丁醇淬灭实验，发现?OH氧化在非均相类芬顿催化氧化降解苯酚体系中起主导作用，推测了苯酚可能的降解路径。     

芬顿氧化法处理焦化废水的研究进展

焦化废水中含有较多的COD有机物、氨氮、苯酚和氰化物,是一种有毒且难降解的工业废水。经济有效地处理焦化废水,使其达标排放具有重大意义。文中重点介绍了芬顿氧化法用于焦化废水处理的研究进展,分别从芬顿氧化法的原理、影响因素和具体应用的研究进展3个方面进行了阐述。以期为芬顿氧化技术在焦化废水处理领域的应用提供借鉴。     

芬顿氧化法处理高浓度霜脲氰废水的实验研究

采用Fenton试剂氧化法对高浓度霜脲氰废水进行处理,考察其对CODcr及NH3-N的降解效果。实验结果表明,废水初始pH、七水硫酸亚铁、双氧水投加量和反应时间均对废水的CODcr及NH3-N去除率产生影响。霜脲氰废水处理条件为:pH=4,七水硫酸亚铁投加量5 g/L,双氧水投加量100 ml/L,反应时间100 min。CODcr去除率最高达45.14%,NH3-N去除率最高为39.98%。     

光敏电芬顿法处理高盐分硝基苯废水

利用光敏电芬顿法降解高浓度、高盐分的有机废水(以硝基苯为例),考察FeSO4浓度、草酸钾浓度、电流强度、初始pH对硝基苯降解效果的影响。结果表明:采用紫外光光敏电芬顿法处理硝基苯废水时,盐分耐受度高,降解速度快。最佳降解条件为FeSO4浓度4.5 mmol/L,草酸钾浓度3.0 mmol/L,电流强度1.5 A,初始pH为2,处理1.5 h后,硝基苯的去除率可达93%。     

Fe2O3/H2O2类芬顿法处理阴离子表面活性剂废水的试验

该文采用Fe2O3/H2O2类芬顿试剂处理阴离子表面活性剂——十二烷基苯磺酸钠(SDBS),研究了H2O2浓度、Fe2O3投加量、pH值及反应温度对处理效果的影响,结果表明SDBS的降解率随温度的升高而升高;当H2O2/Fe2O3=1.568(物质的量比)时体系具有较高的降解率;pH对体系降解率影响不大,在2-10的范围内降解率均较高;Fe2O3/H2O2非均相体系类F.nt.n试剂和Fe2+/H2O2均相体系Fenton试剂的降解效果相差不大,但前者具有pH范围宽,易分离,不产生二次污染的特点.     

活性艳蓝经多相类芬顿预处理前后对厌氧污泥性能的影响

以蒽醌类染料活性艳蓝为目标污染物,探讨了其对产甲烷菌的抑制机理;分析了其经多相类芬顿预处理前后对厌氧污泥EPS、粒径分布、金属离子含量的影响;同时对活性艳蓝的降解途径进行了探究。结果表明,活性艳蓝对产甲烷菌具有代谢毒性甚至生理性毒性;其进入厌氧反应器后,会造成COD去除率降低;颗粒污泥粒径减少,污泥中钙、镁离子浓度分别由40.5和16.2 mg·L^-1降低到22.5和6.8 mg·L^-1,污泥的稳定性与絮凝性变差。而经多相类芬顿预处理后,COD去除率可达90%以上,厌氧颗粒污泥EPS总量、蛋白质含量、多糖含量分别增大到98.7、69.9和28.8 mg·(g VSS)^-1,为保持颗粒污泥的活性与稳定性提供了保障。多相类芬顿体系所产生的羟基自由基首先攻击活性艳蓝的三嗪基团及不饱和共轭键的蒽醌结构,继而生成邻苯二甲酸、苯甲酸,再被降解为丁酸、草酸、乙酸等小分子羧酸,从而降低了其毒性,有利于后续厌氧生物处理的进行。     

电芬顿法处理纺织染料废水的研究

在芬顿试剂法的基础上,为改良芬顿试剂法存在的一些劣势,采用电芬顿法去处理降解废水。同时,电芬顿法与三维电极电芬顿技术联合起来,并且采用异相催化剂技术,对纺织染料废水进行更深层次更完美地去除。     

非均相类Fenton法降解硝基苯化工废水的效能及其机制

以实验室制备的3A-Fe型分子筛为催化剂,并利用扫描电镜、能谱分析和XRD技术对催化剂进行了表征。在3A-Fe型分子筛与H₂O₂构建的非均相类Fenton催化体系内对硝基苯的降解效能和机制进行了研究,讨论了体系pH值、H₂O₂的投加量、催化剂投加量、硝基苯废水浓度对硝基苯降解率和反应速率的影响,并初步揭示了硝基苯的降解机理。结果表明：3A-Fe分子筛作为催化剂的类Fenton反应,在pH值2～10之间都具有较好的处理效果;类Fenton体系氧化降解反应过程是一种非均相的界面微观反应;3A-Fe类Fenton催化剂性能优越,对硝基苯废水中硝基苯的去除率为94.1%,COD_Cr和TOC的去除率分别为78.6%和60.5%。     

ZVI/Fe2+/H2O2类Fenton法深度处理烟草薄片废水

采用零价铁(ZVI)/Fe2+/H2O2类Fenton法深度处理造纸法烟草薄片废水(二级生化出水),探讨了反应时间、初始pH、Fe2+浓度、H2O2浓度和ZVI质量浓度对COD和色度去除效果的影响。结果表明,当反应时间为60 min、初始pH为5.0、Fe2+浓度为1.0 mmol/L、ZVI质量浓度为2.0 g/L、H2O2浓度10 mmol/L时,处理后色度为84 C.U.、脱色率为95.5%;COD为73 mg/L,COD去除率为80.4%。与传统Fenton法对比发现,ZVI/Fe2+/H2O2类Fenton法具有可在弱酸性条件下(pH=5.0)使用、总铁需求量少(减少26%)和产泥量少(减少2/3左右)的优点。     

类Fenton试剂深度处理糖蜜酒精废水

采用单因素试验方法,研究了类Fenton试剂对糖蜜酒精废水深度处理的效果。研究结果表明,类Fenton试剂深度处理糖蜜酒精废水的最佳工艺参数为初始pH=6.0,FeCl3·6H2O的最佳投加量为1000g/m3、3%H2O2的最佳投加量6.7L/m3、慢速搅拌时间为5min。在此条件下,色度和COD的去除率分别为90.35%和77.28%。     

水热预处理对剩余污泥有机物释放的影响

针对剩余污泥中有机能源利用率低的问题,研究了水热预处理对剩余污泥有机物释放及污泥厌氧消化过程中累积产气量的影响。结果表明:水热处理是一种有效的污泥预处理方法,当水热温度为200℃、水热时间为1 h时,污泥减量度达76.56%,污泥SCOD为原泥的34倍,大大减少了污泥固相有机物含量。经水热处理后,污泥厌氧消化最大产气量为2 950 m L,较原泥提高了69%;厌氧消化后,水热预处理污泥SCOD减少量为原泥的30倍。     

Fenton和类Fenton技术处理水中盐酸四环素试验研究

为了对比研究Fenton和EDTA-Fe~(3+)、 Fe~(3+)、 Fe~(6+)类Fenton试剂对盐酸四环素的氧化效果,考察了pH值、反应时间、 H_2O_2与铁离子的物质的量比、试剂投加量对盐酸四环素处理效果的影响。结果表明,pH值对EDTA-Fe~(3+)类Fenton氧化效果影响较小,Fenton、 Fe~(3+)和Fe~(6+)类Fenton技术最适pH值范围分别为3~5、 4~7和4。Fenton反应速度最快,20 min基本稳定,其次是EDTA-Fe~(3+)类Fenton反应,Fe~(6+)类Fenton反应速度最慢。Fenton、Fe~(3+)和Fe~(6+)类Fenton反应中H_2O_2与铁离子的最佳物质的量比为10∶1, EDTA-Fe~(3+)类Fenton反应中H_2O_2与铁离子的最佳物质的量比为13∶1。在最优试验条件下,盐酸四环素的降解效率依次为:Fenton> Fe~(3+)类Fenton> EDTA-Fe~(3+)类Fenton> Fe~(6+)类Fenton;4种反应试剂对COD_Cr的去除效率均不高,处理效果最好的是Fe~(3+)类Fenton试剂,COD_Cr去除率为21.4%,而EDTA-Fe~(3+)类Fenton处理后COD_Cr浓度高于进水。紫外-可见吸收光谱表明盐酸四环素在4种反应体系中均迅速下降,有小分子产物生成。4种试剂处理后出水色度均较高,后续需要脱色处理。     

Oxidation-precipitation of magnetic Fe3O4/AC nanocomposite as a heterogeneous catalyst for electro-Fenton treatment

Abstract

The oxidation-precipitation method was used for the synthesis of Fe₃O₄/AC. The characterization of the catalyst was accomplished by XRD, FT-IR, FE-SEM, BET, and VSM techniques. The obtained results indicated that magnetite nanoparticles were successfully prepared with cubic spinel structures and uniform distribution on the surface of activated carbon by the oxidation-precipitation method. The effect of operating parameters was evaluated to determine the optimum operating condition for the electro-Fenton (EF) removal of catechol as a phenolic pollutant model. At the optimum operating conditions (pH 3, Fe₃O₄/AC: 0.9?g L^?1, Catechol: 8.0?×?10^?4?mol L^?1 at I: 120?mA), the catechol and COD removal reached 98.2 and 76.1% in 120?min, respectively. Only 2.1% of ferrous and 3.44% of ferric ions were leached into the solution. Regarding the results from utilization of oxidant scavengers (isopropanol and BQ), it can be inferred that hydroxyl radical (responsible for 57% catechol removal) and superoxide anion radical (responsible for 40% catechol removal) is the main oxidants in acidic (pH 3) and basic (pH 10) conditions, respectively. The kinetics of EF removal of catechol was studied and the rate constant for the pseudo-first-order kinetic model was found to be 3.37?×?10^?2min^?1 (R² = 0.9924). The GC-MS analysis was carried out to detect the intermediate products and a possible degradation mechanism was proposed. The reusability of Fe₃O₄/AC was examined for six cycles. It can be concluded that Fe₃O₄/AC is an applicable ultimate catalyst for EF removal of organic pollutants.     

纳米金属对污水生物处理工艺中污泥特性的影响研究

纳米金属有其独特的物理化学性质,被广泛应用于多种工业生产领域以及污水处理过程。当纳米金属进入污水生物处理系统后,可能会对其中的污泥理化特性及微生物群落产生一定的影响,从而影响污水的生物处理效果与稳定性。综述了纳米金属及其金属氧化物对活性污泥、好氧颗粒污泥、厌氧颗粒污泥特性的影响,如有机物、氨氮、总氮等的去除情况,以及对厌氧颗粒污泥甲烷产量的影响,提出了对未来的展望,以期为深入研究纳米金属及金属氧化物对污水生物处理效果的潜在影响提供科学参考。     

Fe~(2+)/活性炭在类Fenton体系降解苯酚废水中的应用

以浸渍法制备了系列Fe~(2+)/活性炭材料,X射线衍射、X射线光电子能谱和扫描电子电镜分析结果表明,形貌未变的活性炭载体负载了铁离子。将所制材料应用于类Fenton体系降解废水中苯酚的实验研究,结果表明,在焙烧温度为500℃,铁离子负载量为0.49 mmol/g条件下制备的Fe~(2+)/活性炭材料的催化活性最高,其与双氧水组成的类Fenton体系在60 min内对苯酚的降解率为83%。该材料在循环使用时稳定性好,经5次使用后其活性仅下降8%。