Fe(Ⅱ)EDTA/H2O2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中,采用SPR(Ru-Ir-Ti0₂)为阳极,石墨为阴极,考察了Fe(Ⅱ)EDTA/H₂O₂电催化降解甲基橙(methyl orange)模拟废水的影响,发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解。实验研究表明,在外加电压为5.0 V,EDTA∶Fe²⁺=2∶1(摩尔比,Fe²⁺=40 mmol/L),H₂O₂=48 mmol/L,电解质Na₂SO₄=40 mmol/L,废水pH值为(6.5±0.1)的条件下,降解260 mg/L的甲基橙模拟废水90 min, EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29.5%上升到78.4%,COD由571.429 mg/L降至80 mg/L,COD的降解率为86%，EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物,可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性。     

Fe（Ⅱ）EDTA／H2O2电催化降解甲基橙模拟废水的研究

在无隔膜电解槽中，采用SPR（Ru—Ir—TiO2）为阳极，石墨为阴极，考察了Fe（Ⅱ）EDTA／H2O2电催化降解甲基橙（methylorange）模拟废水的影响，发现EDTA很大程度上促进了类电Fenton试剂对甲基橙模拟废水的降解。实验研究表明，在外加电压为5．0V，EDTA：Fe2＋=2：1（摩尔比，Fe2＋=40mmol／L），H202=48mmot／L，电解质Na2SO4=40mmol／L，废水pH值为（6．5±0．1）的条件下，降解260mg／L的甲基橙模拟废水90min，EDTA的加入可以使甲基橙模拟废水的脱色率由29．5％上升到78．4％，COD由571．429mg／L降至80mg／L，COD的降解率为86％，EDTA在此过程中既是催化剂又是反应物，可有效避免EDTA带来二次环境污染的可能性。     

Fenton法降解废弃聚乙烯醇面料的实验研究

采用Fenton法降解废弃聚乙烯醇(PVA)面料,以反应温度、初始pH、Fe~(2+)/COD质量比和H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为考察因素,得到最佳降解条件。结果表明,Fenton法的最佳降解条件为:反应温度60℃,pH=4,Fe~(2+)/COD质量比0.3,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比11。此时,降解质量浓度为50g/L的PVA面料废水,降解率超过90%,降解后黏均分子量下降了99.63%,COD去除率为61.57%,BOD/COD为0.46,吨水处理的经济成本为13 069.71元。     

以泡沫镍为阴极的电芬顿法对苯酚的降解

电芬顿是一种高级氧化技术,其中电极材料对其处理效果有较为明显的影响。为提高电芬顿系统处理效率,选用泡沫镍电极作为阴极,以H_2O_2浓度为指标,探究了操作条件(p H、电流密度、曝气速率、电极间距)对其催化产H_2O_2性能的影响,并利用苯酚作为模拟污染物研究降解效果。实验结果表明,泡沫镍具备优异的阴极性能,其最佳工作条件为:p H=3,电流密度i=3 m A/cm~2,曝气量10 L/h,电极间距3 cm,在此条件下反应60 min后H_2O_2浓度可达45 mg/L。使用泡沫镍作为阴极降解苯酚废水,研究了Fe~(2+)投加量对去除率的影响。在最佳Fe~(2+)量(40 mg/L)下,反应2 h后苯酚及COD去除率分别达到95%和80%。其降解反应符合准一级动力学方程,表观反应速率常数最大可达5.0×10~(-4)s~(-1)。     

Fenton氧化法深度处理纤维素乙醇废水

采用Fenton氧化法深度处理经生化降解后的纤维素乙醇废水,考察了初始pH值、Fe~(2+)与H_2O_2的投加比例(物质的量之比)、H_2O_2投加量与COD的比例(质量之比)以及反应时间对COD和浊度去除的影响,并通过正交实验确定了反应的最佳条件。研究表明:初始pH值、Fe~(2+)/H_2O_2、H_2O_2/COD以及反应时间对深度处理效果有不同程度的影响;在初始pH值为3.0、Fe~(2+)/H_2O_2为2∶3、H_2O_2/COD为2.8、反应时间为3 h的最佳反应条件下,出水COD为45~56 mg·L~(-1),浊度为2~3 NTU,达到了纤维素乙醇废水的排放标准。     

活性炭协同Fe~(2+)催化H_2O_2氧化处理染料废水及其表面附着污染物对催化活性的影响

采用动态连续处理装置研究颗粒活性炭(GAC)催化H_2O_2氧化活性红X-3B染料(RRX-3B)的效能以及GAC表面吸附污染物对催化性能的影响,考察GAC与Fe~(2+)协同催化作用。研究结果表明:RRX-3B的处理效果随着流速的增加而逐渐降低;新GAC/H_2O_2体系降解效果优于单独GAC吸附与单独H_2O_2氧化,GAC重复使用存在部分失活现象使其脱色率和COD去除率下降,且表面预先吸附污染物的GAC在重复使用过程中下降更为明显;固定H_2O_2投加量为5 mmol·L~(-1),按n(Fe~(2+)):n(H_2O_2)为1:20投加Fe~(2+),GAC与Fe~(2+)联合体系能持续有效使RRX-3B氧化脱色,重复使用4次后脱色率仍可达99.65%,GAC和Fe~(2+)之间存在协同催化H_2O_2降解RRX-3B的作用。GAC表面附着的Fe~(2+)能够加强催化作用,且有效延长其使用寿命。     

微波促进含Cr(Ⅵ)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(Ⅵ)-H2O2催化降解甲基橙溶液的行为,探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H2O2浓度、Cr(Ⅵ)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响.研究结果表明,Cr(Ⅵ)-H2O2能形成类Fenton体系;微波辐射可提高H2O2产生羟基自由基(·OH)的效率.1000 mg/L的甲基橙溶液,在Cr(Ⅵ)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H2O2浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min,甲基橙溶液的脱色率为99.2%,COD去除率为82.8%.     

UV/Fenton法处理EDTA-Cu-Ni络合废水

为了探索络合态重金属废水的处理方法,采用UV/Fenton氧化技术处理EDTA-Cu-Ni模拟废水,主要研究了Fe~(2+)投加量、H_2O_2投加量、初始pH和UV光照时间等因素对COD、Cu~(2+)和Ni~(2+)去除效果的影响及机理。结果表明,随着Fe~(2+)和H_2O_2投加量以及初始pH的升高,COD、Ni~(2+)的去除率先升后降,Cu~(2+)的去除率则在升高后趋于稳定;随着UV光照时间的增加,COD、Cu~(2+)、Ni~(2+)去除效率均呈上升趋势并逐渐达到平衡。结合成本和效率考虑,得出最佳处理条件为:Fe~(2+)投加量为10 mmol·L-1,H_2O_2投药量为600 mmol·L~(-1),反应初始pH为3.0,UV光照时间为120 min。在UV/Fenton体系中,UV光照能增强Fenton反应的去除效率,异丙醇对反应的抑制说明羟基自由基在处理过程中是重要的活性物种。     

微波-均相Fenton法深度处理工业聚集型村镇复合废水

为了提高工业聚集型村镇复合废水处理效率,对微波-均相Fenton技术进行了研究。基于Box-Behnken响应曲面法,重点考察了初始pH值、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、H_2O_2投加量、微波功率及微波辐射时间的单独及交互作用;建立以COD去除率为响应值的二次响应曲面模型并采用方差分析进行验证。结果表明,影响因子显著性排序为:初始pH值H_2O_2投加量微波辐射功率H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比微波辐射时间;其中初始pH和H_2O_2投加量之间交互作用显著;所建数学模型回归性较好,最优组合条件为:初始pH值3.43,H_2O_2投加量19.2 mmol·L~(-1),H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比39.42,微波辐射功率597.55 W,微波辐射时间5.12 min,该条件下COD实际去除率为95.3%,与模型预测结果相比偏差为4.7%。采用微波-均相Fenton法深度处理工业聚集型村镇复合废水,出水COD值完全满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)一级排放标准COD≤100 mg·L~(-1)。     

响应面法优化Fenton法预处理腈纶废水

为得到Fenton法预处理腈纶废水的最优条件参数,以初始pH、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、反应时间为考察因素,废水COD去除率为评价指标,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken方案构建与拟合响应面模型,分析4个独立因素及各因素之间的交互作用对COD去除效果的影响。确定了最佳Fenton法预处理工艺:初始pH为3.0,H_2O_2投加量为5.0mL/L,Fe~(2+)投加量为4.9g/L,反应时间为150min时。此时,COD去除率预测结果为44.08%,实际运行结果为43.89%,表明该模型可靠。考察了无机离子对Fenton法预处理的影响,并研究预处理前后腈纶废水可生化性的变化。结果表明,SO~(2-)_4对腈纶废水的降解无明显影响,Fenton法预处理显著改善了腈纶废水可生化性。通过对比Fenton法预处理前后腈纶废水的傅立叶变换红外光谱(FTIR)可以得出,Fenton法预处理有效去除了腈纶废水中难降解有机物。     

铁炭微电解-Fe~（2＋）/K_2S_2O_8降解甲基橙

针对偶氮类有机物废水具有色度大,难降解的特点,以对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠（甲基橙）为模拟研究对象,对水体系中铁炭微电解-Fe2＋/K2S2O8降解甲基橙的方法进行了研究。通过正交实验确定出该方法各因素的影响程度,进一步通过单因素影响实验确定该方法的最佳条件是：铁炭微电解填料、FeSO4和K2S2O8投加量分别为300 g/L、1.3mmol/L和0.7 mmol/L,初始pH值为7.0。在最佳条件下,甲基橙COD和色度去除率分别能达到64.7%和68.2%。     

微波促进含Cr(VI)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(VI)－H₂O₂催化降解甲基橙溶液的行为，探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H₂O₂浓度、Cr(VI)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响。研究结果表明，Cr(VI)-H₂O₂能形成类Fenton体系；微波辐射可提高H₂O₂产生羟基自由基(·OH)的效率。1000 mg/L的甲基橙溶液，在Cr(VI)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H₂O₂浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min，甲基橙溶液的脱色率为99.2%，COD去除率为82.8%。     

铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙

针对偶氮类有机物废水具有色度大,难降解的特点,以对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠(甲基橙)为模拟研究对象,对水体系中铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙的方法进行了研究。通过正交实验确定出该方法各因素的影响程度,进一步通过单因素影响实验确定该方法的最佳条件是:铁炭微电解填料、FeSO4和K2S2O8投加量分别为300 g/L、1.3mmol/L和0.7 mmol/L,初始pH值为7.0。在最佳条件下,甲基橙COD和色度去除率分别能达到64.7%和68.2%。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水

以膨胀珍珠岩为载体，采用溶胶凝胶法对其进行负载，制备出不同类型的光催化材料（TiO2．EP、Ag＋-TiO2-EP），并在模拟日光条件下，研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明，浸渍3次且担载0．04％Ag＋的负载型TiO2光催化活性最高，在光催化剂用量为0．3g，20mL初始浓度为10mg／L甲基橙溶液光照4h后降解率可达81．6％，且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性，其2h降解率为24．8％。     

银钛共负载型光催化材料降解甲基橙废水简

以膨胀珍珠岩为载体，采用溶胶凝胶法对其进行负载，制备出不同类型的光催化材料（TiO₂-EP、Ag⁺-TiO₂-EP），并在模拟日光条件下，研究其对甲基橙溶液的降解效果。结果表明，浸渍3次且担载0.04% Ag⁺的负载型TiO₂光催化活性最高，在光催化剂用量为0.3 g，20 mL初始浓度为10 mg/L甲基橙溶液光照4 h后降解率可达81.6%，且甲基橙的光催化降解服从一级动力学方程。回收3次后仍有较强的活性，其2 h降解率为24.8%。     

活性炭吸附处理电镀废水中的EDTA

采用颗粒活性炭对模拟废水中EDTA进行批式吸附实验，在实验中考察了恒温振荡器的振荡速度、温度、pH值等因素对吸附的影响，同时探讨了吸附等温线模型和吸附动力学模型。实验结果表明，在25％时活性炭对EDTA的吸附平衡时间为40h。在pH值为5．0、温度为25℃、振荡器振荡速度为200r／min、活性炭粒径为1～2mm、活性炭加入量为10g／L的情况下，EDTA的浓度在48h内由368．8mg／L降低至76．34mg／L，对应的COD值从305．9mg／L降低为67．21mg／L，去除率达到了79．3％。活性炭对EDTA的吸附符合Langmuir吸附等温线模型，其吸附行为可以用准二级吸附动力学模型来描述。     

Recycling of EDTA solution after soil washing of Pb, Zn, Cd and As contaminated soil

Soil washing with EDTA is known to be an effective means of removing toxic metals from contaminated soil. A practical way of recycling of used soil washing solution remains, however, an unsolved technical problem. We demonstrate here, in a laboratory scale experiment, the feasibility of using acid precipitation to recover up to 50% of EDTA from used soil washing solution obtained after extraction of Pb (5330 mg kg⁻¹), Zn (3400 mg kg⁻¹), Cd (35 mg kg⁻¹) and As (279 mg kg⁻¹) contaminated soil. Up to 100% of EDTA residual in the washing solution and 100%, 97%, 98% and 100% of initial Pb, Zn, Cd and As concentration in the solution, respectively, were removed in an electrolytic cell using a graphite anode. We employed the recovered EDTA and treated washing solution to prepare recycled soil washing solution with the same potential for extracting toxic metals from soil as the original. The efficiency of soil washing depends on the EDTA concentration. Using twice recycled 30 mmol EDTA kg⁻¹ soil, we removed 44%, 20%, 53% and 61% of Pb, Zn, Cd and As, respectively, from contaminated soil.     

陶瓷负载Ag、Ce共掺杂TiO2光催化剂降解甲基橙的研究

以陶瓷为载体,采用溶胶-凝胶法制备了银离子和铈离子共掺杂TiO2的负载型光催化剂——T-AC/陶瓷,研究了pH值、双氧水用量、催化剂用量、紫外灯强度、废水的初始浓度等因素对T-AC/陶瓷光催化剂降解甲基橙染料废水的影响。结果表明,当pH为2、双氧水用量为0.5 mL/100 mL、催化剂用量为3 g/L、紫外灯功率为20 W、废水初始浓度为10mg/L时,甲基橙的降解率可达85.9%,并且甲基橙的光催化降解属于一级动力学方程,T-AC/陶瓷催化剂有较高的活性和稳定性,在废水处理中具有较好的应用前景。     

Kinetics of chemoheterotrophic microbially mediated reduction of ferric EDTA and the nitrosyl adduct of ferrous EDTA for the treatment and regeneration of spent nitric oxide scrubber liquor.

Biomass from a prototype reactor was used to investigate the kinetics of chemoheterotrophic reduction of solutions of ferric ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and solutions containing the nitrosyl adduct of ferrous EDTA using ethanol as the primary electron donor and carbon source. A series of batch experiments were conducted using biomass extracted from the scrubber solution treatment and regeneration stage of a prototype iron EDTA-based unit process for the absorption of nitric oxide with subsequent biological treatment. Using a linear-sweep voltammetric method for analysis of the ferric EDTA concentration, iron-reducing bacteria were found to behave according to the Monod kinetic model, at initial concentrations up to 2.16 g chemical oxygen demand (COD) as ethanol per liter, with a half-velocity constant of 0.532 g COD as ethanol/L and a maximum specific utilization rate of 0.127 mol/L of ferric ethylenediamine-tetraacetic acid [Fe(III)EDTA]*(g volatile suspended solids [VSS]/L)d(-1). Based on batch analyses, biomass yield and endogenous decay values of iron-reducing bacteria were estimated to be 0.055 g VSS/g COD and 0.017 L/d, respectively. An average of 1.64 times the theoretical (stoichiometric) demand of ethanol was used to complete reduction reactions. Kinetics of the reduction of the nitrosyl adduct of ferrous EDTA are summarized by the following kinetic constants: half-velocity constant (Ks) of 0.39 g COD/L, maximum specific utilization rate (k) of 0.2 mol/L [NO x Fe(II)EDTA(2-)](g VSS/L)d(-1), and inhibition constant (K(I)) of 0.33 g COD/L, as applied to the modified Monod kinetic expression described herein. Based on batch analyses, the biomass yield of nitrosyl-adduct-reducing bacteria was estimated to be 0.259 g VSS/g COD, endogenous decay was experimentally determined to be 0.0569 L/d, and an average of 1.26 times the stoichiometric demand of ethanol was used to complete reduction reactions.