Box-Behnken响应曲面优化铁炭微电解降解结晶紫

在单因素实验的基础上,以结晶紫脱色率为评价指标,铁炭比、反应时间与曝气量为考察因素,采用Box-Be-hnken响应曲面法优化铁炭微电解降解结晶紫的工艺条件,同时得出相应的数学模型。实验表明,在结晶紫初始浓度为100mg/L和体积为300 mL,pH为3,反应时间为80 min,铁屑的投加量为20 g,铁炭质量比为2∶1,曝气量为20 L/h的条件下,铁炭微电解对结晶紫的脱色率可达到89.6%。通过Box-Behnken响应曲面可知,铁炭比、反应时间、曝气量以及铁炭比和反应时间的交互作用对结晶紫的脱色率均有显著影响,其中曝气量对脱色率的影响尤为显著;回归模型决定系数R2=0.9067,P=0.039,表明此模型拟合程度良好,且模型显著。铁炭微电解降解结晶紫最佳的工艺条件为:铁炭比为2.4∶1,反应时间为84 min、曝气量为40 L/h,脱色率为93.25%,回归模型的预测值与测定值偏差率为2.26%。     

铁炭微电解预处理高浓度高盐制药废水

采用铁炭微电解法预处理高浓度高盐制药废水,并对反应条件、处理效果、反应动力学和机理进行研究。通过单因素实验初步研究进水pH、铁用量、反应时间和铁炭比对处理效果的影响;通过正交实验表明进水pH对处理效果影响最大,并得到最佳反应条件为:进水pH为4.5,铁投加量40 g/L,铁炭质量比1∶1,反应时间4 h,COD去除率可达40%以上,并可以提高废水的可生化性,后续通过厌氧生物处理出水可达二级污水综合排放标准。通过对各级反应动力学方程进行回归分析,表明微电解处理制药废水基本遵循一级反应动力学。铁炭微电解处理制药废水效果好,并可以提高可生化性,同时具有操作简单和成本低的优点,为制药废水的预处理提供新的途径。     

铁炭微电解法降解TAIC废水

TAIC（三烯丙基异氰脲酸酯）作为过氧化物交联或自由基反应交联的助交联剂被广泛应用。由于TAIC性质稳定难于生物降解，采用铁炭微电解法处理TAIC生产废水，并考察了铁炭比、进水pH值、反应时间对处理效果的影响，以及TAIC降解机理和反应动力学过程。结果表明，影响微电解工艺的因素主次关系为：pH>Fe/C质量比>反应时间；在最佳条件进水pH值为5，铁炭质量比为2：1，反应时间为135 min时，COD的去除率达到46%以上，TAIC的去除率达到48%以上。TAIC去除机理研究表明，微电解对TAIC废水的作用主要通过·H的还原和铁离子的絮凝作用，其中·H的还原作用是TAIC降解的主要原因。反应动力学分析表明，铁炭微电解法处理TAIC的降解过程基本符合二级反应动力学规律，通过建立模型并拟合出了TAIC降解的二级反应动力学方程。     

微电解预处理靛蓝牛仔布印染废水

靛蓝牛仔布印染废水组分复杂,浓度高、水量大,属于难处理的工业废水,为了有效降低后续生物处理单元的负荷,采用铁炭微电解工艺对该废水进行预处理；通过正交实验考察pH、反应时间及铁炭比处理效果的影响规律及COD去除反应动力学,并对各因素作了单因素影响实验,确定了最佳工艺条件.结果表明,铁炭微电解法是预处理靛蓝牛仔布印染废水的一种有效方法,在Fe/C为2:1、pH为3的条件下反应90 min,铁炭微电解出水COD的去除率在49.2％,色度去除率达到80％,该印染废水经微电解处理后,BOD5/COD比值可从原来的0.248上升至0.436,可生化性明显提高.此外,微电解预处理靛蓝牛仔布印染废水中COD的去除反应符合二级反应动力学规律.     

铁碳微电解预处理汽车电泳涂装废水

采用铁碳微电解法对汽车电泳涂装废水进行处理,研究其处理效果及COD降解动力学。结果表明,进水pH≤4时,铁碳微电解的处理效果影响因素依次为铁碳反应次数、反应时间、进水pH。COD降解率随微电解反应时间的增加而升高,随反应次数的增加而降低,之后趋向稳定。当进水pH=3,反应时间90~150 min时,铁碳微电解的处理效果可稳定在40%左右。同时通过模拟分析,汽车电泳涂装废水COD降解动力学符合三级反应动力学模型。     

铁碳微电解预处理强酸高盐印染中间体废水

针对某工业园区混合类化工废水高色度、强酸性、高盐分和难降解且成分复杂的特点,采用以铁碳微电解技术对该混合类化工废水进行预处理。通过正交实验分析得出各因素对微电解出水处理效果的影响程度顺序分别为:铁炭形式搅拌强度反应时间。正交实验和单因素实验的结果表明,微电解实验水平中的最佳运行条件为:铁炭形式为铁炭混合填料、搅拌强度为350 r/min、反应时间为6 h、铁炭比为3∶1、铁炭总投加量为192 g/L。在优化的运行条件下,出水的色度和COD的去除率分别达到36.0%和22.9%。同时,废水的可生化性也有很大提高,B/C提高了44.4%。     

微电解-混凝法处理抛光液废水

采用微电解-混凝处理抛光液废水,考察了铁水比、进水pH值、铁炭比、振荡时间对微电解处理效果的影响.通过单因素实验与正交实验找出了影响较大的因素,进水pH、铁水比、振荡时间都对去除率影响较大.最佳微电解条件为铁水比为0.375,进水pH为3,铁炭比为1∶1,振荡时间为150 min.同时,当混凝剂硫酸亚铁的投加量为160 mg/L、三氯化铁的投加量为20 mg/L时,COD去除率可达到83.8％,金属铜离子去除率可达到96％.     

基于内循环微电解的焦化污水深度处理

采用内循环微电解技术对某焦化厂生化混凝出水进行深度处理,以达到国家提标标准。通过单因素实验考察了pH、反应时间、曝气量和铁炭比对处理效果的影响,在此基础上,筛选出影响COD去除率的主控因子,并采用Box-Behnken响应曲面法对内循环微电解处理焦化污水的工艺条件进行优化,同时考察了各因素间的交互作用对COD去除率的影响。确定的最优运行参数为:pH 2.3、曝气量0.13 m~3·h~(-1)和铁炭比1:1。最优运行参数下的验证实验结果显示COD去除率和色度去除率分别达到67.77%和93.75%,当进水COD低于180 mg·L~(-1)时,出水COD能够达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)直排标准。     

铁炭微电解/Fenton试剂预处理土霉素废水的研究

研究了铁炭微电解/Fenton试剂法工艺对高浓度难生化处理的土霉素废水预处理效果.结果表明,当原水COD在6 000 mg/L、pH值为2.2时,铁炭微电解反应时间为80 min,铁炭微电解对原水COD的去除率>40%;铁炭微电解出水再投加220 mg/L的H2O2(30%)进行Fenton试剂法处理,常温下反应50 min对原水COD的去除率可提高到75%以上.铁炭微电解 Fenton试剂联合工艺的处理效果好、运行稳定、成本低廉,适宜对难降解的土霉素废水的预处理.     

Fenton氧化与铁炭微电解组合预处理DMF废水

对COD表征模拟废水中DMF去除率的可行性进行了探讨。在此基础上,分别对铁炭微电解、Fenton氧化-铁炭微电解和铁炭微电解-Fenton氧化组合工艺对DMF废水的处理效果进行分析,结果表明,Fenton氧化-铁炭微电解工艺的处理效果较好。在pH=5,反应时间为1 h,FeSO4·7H2O投加量为1 000 mg/L、H2O2投加量为2.67 mL/L和不曝气的最佳反应条件下,Fenton氧化-铁炭微电解工艺对实际废水和废液中COD的去除率分别达到66.67%和72.22%,从而验证了该工艺处理DMF废水的可行性。此外,Fenton氧化处理DMF废水过程实际上是将酰胺基团和羰基的不饱和双键氧化分解的过程。