类芬顿体系研发及其处理苯酚能力研究

为解决传统均相芬顿体系反应后产生大量含铁污泥、药剂使用量过大等问题,以Fe、Cu和C烧结制备非均相类芬顿体系催化剂,研究催化剂中各物质的最佳配比,考察催化剂的烧结温度和时间对催化剂比表面积和催化效能等方面的影响。通过试验得到各物质的最佳配比为Fe∶C=4∶1、Cu含量为7%、Na2Si O3含量为5%,此时对COD和苯酚的去除率分别为92.61%和98.60%。BET和化学试验结果表明,最优烧结温度和烧结时间分别为850℃和3 h,此条件下利用Fe、Cu和C制备的类芬顿催化剂具有良好的比表面积、平均孔径及催化效果。     

四氧化三铁-石墨烯复合芬顿催化剂用于染料脱色的研究

芬顿催化是污水处理中最常用的技术之一,但是传统芬顿试剂需要对水体进行酸化并造成大量亚铁离子浪费.本文用水合肼还原法制备了四氧化三铁-石墨烯复合芬顿催化剂(Fe3O4-G),测试其催化脱色甲烯蓝的活性.Fe3O4-G样品用透射电镜、X射线光电子能谱和红外光谱等表征.Fe3O4-G能催化双氧水分解氧化脱色甲烯蓝.Fe3O4-G在pH3.5~9.5范围内均能有效催化脱色甲烯蓝,最佳pH为8.5.Fe3O4-G的催化活性几乎不受溶剂的影响,加入自由基淬灭剂叔丁醇对脱色也没有明显抑制.Fe3O4-G在较高的温度下催化能力更强,增大双氧水用量也能促进脱色反应.     

非均相Fenton反应处理有机污染物的研究进展

Fenton技术在处理难降解有机污染物的科研与应用中受到越来越多的青睐。本文通过对传统芬顿技术及非均相芬顿技术的比较,阐明非均相芬顿体系作为一项新兴的废水处理技术,具有适应性广,p H值范围宽泛,不易产生铁泥,减少使用化学剂,催化剂易分离回收,催化剂可重复使用等优点,近年来已成为芬顿技术领域的研究热点。同时,对非均相芬顿氧化技术处理含有机污染物废水的研究进展进行了详细介绍,包括有机催化剂,无机催化剂,铁的氧化物和其他金属催化剂,并指出了未来的发展方向。     

可磁性回收的金属掺杂磁铁矿光Fenton降解有机污染物研究进展

在能源、环境工程和材料科学领域,磁铁矿受到了广泛的关注。特别是在环境工程领域,磁性过渡态金属可以极大的提高异相芬顿催化活性的效率,并且可以在处理污水中的有机污染物时更好的循环使用。在该综述中,对目前使用的一些金属掺杂基于磁铁矿的系统异构芬顿或光芬顿反应过程进行了讨论。然后,论证了金属掺杂在增强污染物降解效率中起的作用。最后,总结了金属掺杂磁铁矿降解污染物可能的光芬顿反应机理。     

铁酸铋催化类芬顿及光芬顿体系降解诺氟沙星

通过水热法制备铁酸铋催化剂,采用XRD、SEM等方法对样品进行表征,并以类芬顿体系和光芬顿体系分别降解诺氟沙星,考察相关反应参数对诺氟沙星降解效果的影响。试验结果表明,类芬顿体系降解诺氟沙星过程符合伪一级反应动力学模型,在诺氟沙星初始浓度为10mg/L、pH值为3、H_2O_2投加量为1 mmol/L、铁酸铋催化剂投加量为1. 0 g/L、反应时间为2 h条件下,体系对诺氟沙星的降解率达到100%,表观速率常数K_(app)为0. 018 7 min~(-1)。比较铁酸铋催化类芬顿及光芬顿体系分别降解诺氟沙星的效果,发现光照对类芬顿体系降解诺氟沙星具有显著的促进作用,且能够扩宽体系pH值的适用范围。重复使用性试验和相关检测结果表明,制备的铁酸铋催化剂性质稳定,无金属离子溶出,具有较好的重复使用性。     

LaCuO3/3DOMCeO2的制备及其催化性能研究

制备了钙钛矿型LaCuO₃/3DOMCeO₂催化剂用于非均相类芬顿反应降解罗丹明B,并通过XRD、SEM和XPS等对该催化剂进行表征。结果表明,LaCuO₃/3DOMCeO₂呈现三维有序大孔结构。负载3DOMCeO₂使LaCuO₃的比表面积增大、Cu⁺含量上升。LaCuO₃/3DOMCeO₂具有比均相芬顿催化剂更宽的pH适用范围和更高的H₂O₂利用率。循环使用10次后,LaCuO₃/3DOMCeO₂仍具有较高的催化活性。LaCuO₃/3DOMCeO₂表面存在■循环,二者协同引发高效类芬顿反应,产生大量·OH和·HO₂,实现了对罗丹明B的高效降解。     

制膜废水的氧化处理实验研究

针对实际制膜废液和制膜冲洗水,分别采用微电解氧化、芬顿氧化、微电解强化芬顿氧化技术处理,试验结果表明芬顿强化微电解技术处理制膜废水效果最佳,在pH值为5,炭铁比为1∶1,反应时间1 h的条件下,制膜废液的COD去除率可以达到72.22%,制膜冲洗水的COD去除率可以达到66.67%。     

碳纳米管内外管壁担载NiO催化剂的氧化还原及催化性能研究

采用不同处理方法对碳纳米管进行预处理,后通过超声浸渍法制备得到新型的催化剂:以碳纳米管为载体,将不同含量的活性金属Ni担载于碳纳米管内外管壁而制得催化剂.后采用氢气程序升温还原(H2-TPR)和透射电镜(TEM)等表征技术对制得催化剂的表面形貌、还原性能等进行考察,并将催化剂样品用于CO2甲烷化反应中考察催化剂的催化性能.实验结果显示,催化剂金属Ni内担载在管内后,Ni的还原度和分散度有了提高,明显地提高了催化剂还原性能和催化性能.     

微波改性沸石/类芬顿技术的脱色效果

采用微波法对天然沸石进行改性并负载铁,制备了改性沸石负载铁催化剂,在H2O2存在的条件下考察了微波改性沸石/类芬顿技术对水中孔雀石绿(MG)的脱色效果.结果表明,微波改性沸石的载铁量比未改性的和浸煮法改性的分别提高了37%和9%,对MG的脱色率分别提高了32%和13%;随着温度的升高,对MG的脱色效果增强;当过氧化氢浓度为40 mmol/L时,对MG的脱色效果最好;羟基自由基是MG脱色反应的主要氧化活性物种;催化剂在高温(70 ℃)下使用时会有少量铁溶出,但再生后处理效果即可得到恢复.     

混凝-芬顿联合预处理煤化工废水分析

以煤化工废水为研究对象,采用聚合氯化铝铁(PAFC)混凝和芬顿高级氧化两种工艺对其进行预处理,利用正交试验探讨了混凝与芬顿氧化反应各因素对煤化工废水预处理效果的影响。研究结果表明:先投加聚合氯化铝铁絮凝反应18 min后,静止沉淀30 min,然后投加芬顿试剂反应2 h,能够获得较好的化学需氧量(COD)预处理效果。其最优条件为:混凝p H=3.5,聚合氯化铝铁投加量为400 mg/L,n(H_2O_2)/n(COD)的值为1.25,n(Fe2+)/n(H_2O_2)的值为1.00。     

以印染废水为主的污水处理厂改造工程案例

浙江某污水厂进水中含有80%的工业废水,污水可生化性差,出水要求较高。原工程采用水解酸化+A/O+混凝沉淀+生物曝气滤池+V型滤池工艺处理污水,出水有机物严重超标。现扩建工程在生化池与混凝沉淀池之间增加芬顿工艺,氧化污水中的难降解有机物通过混凝沉淀去除,效果良好。工程试运行期间,出水稳定达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准,芬顿的药剂成本仅为0.35元/t。现工程证明仿酶芬顿对印染废水的处理经济、有效,可为其他印染废水的处理提供参考。     

芬顿三相催化氧化对印染废水的深度处理效果

针对绍兴某印染集聚区污水处理厂提标改造需求,采用芬顿三相催化氧化工艺深度处理印染废水。结果表明,该工艺可稳定地将气浮出水COD从112 mg/L降至27 mg/L,生化出水COD从227 mg/L降至36 mg/L,其他水质指标均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准。同时,详细介绍了该工艺的流程、特点及各处理单元设计参数,分析了主要经济指标,可为印染废水处理工程提供借鉴。     

三维电极-电芬顿耦合法处理石油采出水的试验研究

本研究采用自制三维电极-电芬顿反应器,处理模拟的石油采出水。在保证出水水质的情况下,曝气量为0.8 L/min, pH值为3.5,电解电压为12 V,电解质投加浓度为5 g/L,极板间距为5 cm,系统耗电量较低,COD去除率达到85.9%,油脂去除率达到93.29%。三维电极-电芬顿耦合法对石油采出水处理效果好,无二次污染,运行简单,可在实际工程中得到推广应用。     

响应面法优化电解芬顿协同法深度处理老龄垃圾渗滤液

采用电解芬顿法深度处理老龄垃圾渗滤液,选取电量、进水 pH 值、进水氨氮浓度3个因素为变量,CODCr 去除率为响应值进行 Box-Behnken 中心组合设计。利用响应面法对试验结果进行分析,建立了 CODCr 去除率为响应值的二阶多项式模型并进行了方差分析和显著性检验,通过解模型逆矩阵得到最佳条件：单位面积电量为23．26 Ah／dm2、pH 值为3．58、进水氨氮浓度56．78 mg／L。在最佳条件下,CODCr 去除率为96．5％,与模型预测值偏差为4．45％,吻合度较高。对电解芬顿深度处理前后的渗滤液进行 GC-MS 分析,表明电解芬顿协同处理技术能有效降解垃圾渗滤液中难生化降解的有机物,将有机物种类从42种降低至21种,是较有效的深度处理技术。     

超声辅助生物法还原法制备Ag/ZrO_2及其催化研究

为了实现丙酮醛的经济、"绿色"规模化生产,低温条件下具有高催化性能的催化剂的研究成为关键。以芳樟叶浸出液作为还原剂,在超声辅助下,制备了用于1,2-丙二醇选择氧化制备丙酮醛的反应的Ag/ZrO2催化剂。考察了催化反应温度和催化剂制备条件对其反应性能的影响,并采用XRD、TEM、UV-vis DRS实验技术对所制备的催化剂进行了表征。实验结果表明:在银的理论负载量为9%(质量分数)、芳樟叶浸出液质量浓度为0.05g/mL、70 W功率下超声60min、450℃焙烧2.0h条件下得到的Ag/ZrO2催化剂可获得最佳催化反应性能,在340℃,1,2-丙二醇的转化率达到96.8%,丙酮醛的选择性达到73.3%。     

高压脉冲放电氧化水处理中铁盐的催化作用

采用向高压脉冲放电反应器中投加铁盐的方式来强化降解苯酚的效果。试验中考察了Fe2＋、Fe2＋的投加量及待处理溶液浓度、pH值对苯酚处理效果的影响。在中性条件下,与单独高压脉冲放电进行比较,Fe2＋投量为0．05mmol／L时,苯酚的去除率可由15．45％提高到94．94％,Fe2＋投量为0．061mmol／L时,去除率提高到61．23％,比Fe2＋低。去除率提高,是由于Fe2＋和Fe2＋诱发放电过程中产生的H2O2发生芬顿和类芬顿反应生成·OH。使用Fe2＋催化时,当溶液的pH值为3左右时,苯酚的去除效果最好,大约处理60min就可达到90％以上;pH值在3～6时,去除率均可达到80％以上。     

利用廉价非金属催化剂合成金刚石

日本科学技术厅无机材质研究所,最近使用廉价的非金属催化剂,在高压下合成金刚石获得成功。目前在数万大气压下合成金刚石时均使用如铁和钻等的金属催化剂。该所根据天然金刚石在生成过程中与碳酸钙等的无机盐反应为基础来考虑其方法的。     

膜芬顿+BAC/BAF工艺用于RO浓水深度处理

针对污水处理及回用系统中反渗透(RO)浓水的有机污染物含量高、色度高、含盐量高、可生化性差等传统技术难以处理的特点，采用膜芬顿+BAC/BAF新型组合工艺进行处理。该组合工艺应用于印染废水处理及回用的中试结果表明，膜芬顿对COD的去除效果显著，不同加药量可使出水的可生化性有不同程度的提升，BAC/BAF能进一步降解废水中剩余的可生化有机物，包括有机氮。对TN的去除效果很大程度上取决于废水中可生化降解COD的量。膜芬顿+BAC/BAF组合工艺可高效去除多种污染物组分、运行成本低、工艺运行稳定、抗冲击能力强，最终出水COD、TP、TN、NH₃-N等可分别降至20～40、<0.1、5～9、<0.5 mg/L，相应去除率分别达到86.0%、97.9%、69.3%、90.5%。     

室温催化氧化甲醛的非贵金属催化剂研究进展

与室温催化氧化甲醛的贵金属催化剂相比,非贵金属催化剂具有原料成本低等优点,因而近年来备受重视,成为室温下催化氧化甲醛研究领域的一个热点。总结了近年来室温催化氧化甲醛的非贵金属催化剂研究成果,分析非贵金属催化剂的特点、优势和不足,讨论了其进一步研究需解决的问题。     

强化传统芬顿/类芬顿氧化效能的研究进展

传统芬顿/类芬顿工艺常被应用于难降解有机污染物的去除,然而传统芬顿/类芬顿工艺反应条件苛刻、污泥产量大,制约了其推广应用。通过化学和物理方法拓宽传统芬顿/类芬顿反应pH值、提高其氧化效能是芬顿水处理技术的研究热点。综述了近年来芬顿反应体系的研究进展,重点阐述了化学法和物理法强化芬顿/类芬顿体系去除有机污染物的效能及机理,探讨了芬顿/类芬顿体系中的活性物质,最后展望了各种强化技术在水处理领域的应用前景。