海绵铁感应热固定床对染料废水脱色研究

感应热固定床(IHBF)在有机废水非均相反应中,通过能量靶向作用于磁性滤料微界面,形成固液相界面高温微反应区,实现了有机废水低能耗高效降解.本文探讨了海绵铁感应热固定床处理直接紫D-BL废水的运行条件和机理.结果表明,在进水pH值6~7,水温为30 ℃,HRT为2.08min的条件下,运行30min后脱色率高达93.5%.降解溶液的UV-vis结果表明,直接紫D-BL在554nm和220nm的特征峰消失.通过SEM-EDS技术对Ni-SI降解前后的样品进行表征,结果显示,降解后Ni-SI中的Fe形成了Fe的氧化物和氢氧化物.根据降解、表征分析其反应机理,推断是直接紫D-BL首先吸附在海绵铁颗粒表面,接着铁与水反应产生的H2在Ni的催化和局部高温作用下产生大量的氢自由基,并与直接紫D-BL发生催化还原反应,使得分子中最毒性的共轭双键和苯环断开而降解.此外对酸性黑10B废水、直接大红D-GLN废水和实际染料废水分别进行试验,脱色率分别达到82%、78%、81%左右,表明海绵铁感应热固定床在染料工业废水处理中具有良好的应用潜力.     

基于感应热固定床的CWPO降解偶氮染料实验研究

感应热固定床(IHFB)作为新型热传递方式下非均相反应器,利用感应加热铁磁材料将热量传递至液相,形成固液界面高温微反应区,促进有机废水降解.实验以海绵铁为感应内核,采用浸渍焙烧法制备了C包覆表层负载NiO的感应热催化剂(mNiO/C),在传统催化湿式过氧化氢法(CWPO)中引入感应热代替传统加热,建立新的基于感应热固定床的CWPO工艺(iCWPO),使其在常温常压下实现对有机底物的高效降解.以直接紫D-BL模拟废水为目标污染物,考察了进水条件对iCWPO降解染料的影响,对感应热微观作用进行了分析,并用UV-Vis对降解产物进行了检测.结果表明,依赖于微界面高温的iCWPO降解效率明显高于常规加热的CWPO,彻底破坏了可见光区染料的显色基团NN键,对紫外光区苯环也具有一定的降解作用.     

CWPO催化剂的制备及对直接紫D-BL染料废水的脱色

通过混合浸渍焙烧法制备一类载Cu-La-Mo沸石催化材料(Z/CLM),并通过静态和动态试验研究Z/CLM材料在CWPO法中对直接紫D-BL模拟染料废水的脱色效果.结果表明,制备Z/CLM材料的最佳条件为采用60~80目的天然沸石作为载体浸渍铜、镧和钼的混合盐溶液,在600℃焙烧0.5h;在静态试验中,当pH在7.10,H2O2为8.33mL/L时,直接紫D-BL的去除率达95.15%,染料废水的温度和NaCl浓度对去除效果有促进作用;且通过动态流化床实验可得Z/CLM材料对直接紫D-BL的去除能力为37.82mg/g.     

UV/Fenton反应对直接黑38的脱色与矿化

为了研究过程参数对photo-Fenton法降解偶氮染料直接黑38人工废水的影响,进行了实验室规模的UV/Fenton反应光催化降解染料直接黑38的研究。在一定的时间段内检测水溶液直接黑38的UV吸光度、总有机碳(TOC)浓度的变化,确定了直接黑38废水的降解速度。以单因素实验方法确定了pH值、[Fe2+]、[H2O2]比例及其初始浓度对降解速度的影响。实验结果表明,在pH为3,染料浓度为30mg/L,[Fe2+]/[H2O2]比例1:100,[Fe2+]=0.12mmol/L,[H2O2]=12mmol/L条件下,UV/Fenton方法能在50min内使染料脱色率达90%,使TOC的去除率达到57%。实验证明了photo-Fenton法对于含有偶氮染料废水的脱色与矿化具有很好的应用前景。     

高铁酸盐溶液氧化直接耐晒黑G的效果及机理

研究了高铁酸盐溶液(FS)降解直接耐晒黑G(DB19)的效果,并采用UV-Vis、GC/MS等方法对降解机理进行了分析.结果表明,FS对DB19的脱色效果较好,pH<7.7时,5min的脱色率达到94%以上,最佳范围为pH<10.7.FS的最佳投加量为20mg/L,反应60min时,对DB19色度和COD的去除率分别为95%和60%. FS对DB19废水TOC的去除率为5%,表明染料大分子难以被完全矿化.UV-Vis扫描、GC/MS分析和体系pH值的变化结果表明,染料分子的偶氮键能被迅速攻击破坏,使染料消色,染料大分子被氧化为有机小分子中间产物,提高了染料废水的可生化性,同时产生大量的酸性有机中间物质,导致体系的pH值显著降低.     

Fe/Fe电凝聚法处理模拟染料废水的影响因素

应用Fe/Fe为反应阴阳电极,选择活性艳蓝模拟废水作为处理对象,以脱色率和能耗为考核指标,对电凝聚法处理活性艳蓝染料模拟废水的脱色行为进行研究。结果表明:在初始pH值为5.5,溶液的搅拌速率为400 r/min,电压为6 V,电解质Na_2SO_4浓度为0.01 mol/L,极板间距为1.0 cm的条件下,使用染料质量浓度为500 mg/L的模拟废水反应35 min,在10 min时活性艳蓝的脱色率达到99%以上。研究表明:以Fe/Fe电极通过电凝聚法对活性艳蓝模拟废水进行脱色处理是可行且高效的。     

微球负载双核锰配合物作为新型非均相CWPO催化剂对活性蓝P-3R的脱色应用

以微胶囊技术为负载手段,将一种具有高效催化氧化活性的双核锰配合物Mn L负载到了乙基纤维素微球中,采用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP)、紫外可见(UV-VIS)光谱扫描、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等表征测试手段对该微球负载催化剂进行了相关的形态结构表征,发现催化剂Mn L在乙基纤维素微球基质内分散良好,并保持了其原结构的完整性.将制备的该Mn L负载微球用于催化活性蓝P-3R溶液模拟染料废水的氧化脱色反应,表现出了很好的催化氧化性能.催化氧化脱色实验发现,其不仅可以催化活性蓝P-3R溶液至完全氧化脱色,并具备一定的可循环利用性,在经过4次循环使用后仍可催化活性蓝P-3R溶液达到70%以上的氧化脱色率,可以作为一种新型的非均相CWPO催化剂用于染料废水的脱色处理.     

Fe0/海藻酸钙微球还原-Fenton氧化协同降解酸性红B

以海藻酸钠为固定基质制备了Fe~0/海藻酸钙微球,探讨基于Fe~0/海藻酸钙微球对染料还原-Fenton氧化协同降解转化的特性及机制.通过FT-IR、SEM、BET、XPS等方法对材料进行了表征,考察了不同还原氧化体系、Fe~0/海藻酸钙微球投加量、溶液p H等因素对酸性红B(ARB)降解效果的影响,以及Fe~0/海藻酸钙微球还原-氧化过程中Fe~0的稳定性和海藻酸钙微球重复催化性能.结果表明,Fe~0/海藻酸钙微球的多级孔道结构对染料有一定的吸附作用.在Fe~0/海藻酸钙微球还原染料阶段中,Fe~0投加量为0. 24 g·L-1,溶液初始p H为2. 96时,180 min后ARB的色度去除率可达到96. 8%.在后续的Fenton氧化阶段,加入10. 75 mmol·L-1H2O2后,ARB色度去除率达到99%,矿化程度提高至64. 7%.与Fe~0/海藻酸钙微球还原体系和Fe3+/海藻酸钙微球Fenton氧化体系相比,Fe~0/海藻酸钙微球还原-Fenton氧化协同体系能够实现ARB的有效脱色和矿化.由于海藻酸钙中羧基对Fe2+/Fe3+的配位作用,Fe离子从微球中转移到溶液中的量为微球中总铁量的3. 9%左右.由于Fe离子能够较好地固定在海藻酸钙微球中,在p H较高条件下,减少了Fe氢氧化物的生成,Fenton反应能够在较宽p H范围内进行,含有Fe2+/Fe3+的海藻酸钙微球表现出较好的重复催化氧化性能.因此,Fe~0/海藻酸钙微球还原-Fenton氧化协同技术为染料废水的处理提供了一种较好的解决方案.     

海绵铁对印染废水脱色研究

海绵铁脱色是电化学、氧化还原、电场作用、絮凝沉淀以及物理吸附等的共同作用。实验结果表明 :海绵铁对色度的吸附过程符合Freundlich等温式。研究了海绵铁对几种不同颜色废水的脱色情况 ,海绵铁对酸性金黄、酸性藏蓝以及大红色染料都有较好的脱色效果 ,脱色率在 90 %以上 ;对耐晒黑染料的脱色效果相对较差为 80 %左右。同时通过几种影响因素的研究 ,确定了脱色的最佳实验条件。并在实际废水中得到了有效的验证 ,当滤速为 6m/h时 ,脱色率可达到 94%以上     

Al-Cu双金属体系对活性艳红X-3B的脱色研究

以典型偶氮染料活性艳红X-3B为模型污染物,采用测定染料去除率、TOC去除率、苯胺生成量的方法及添加EDTA的对照试验,考察Al-Cu双金属体系对偶氮染料废水的脱色机理和脱色动力学.结果表明,在近中性条件下处理30min后脱色率就可达到83%左右;处理120min后脱色率高达96.4%,其中约为34%的色度去除是由于活性艳红X-3B被还原为苯胺,约为20%和30%的色度去除是由于铝离子混凝和铝刨花表面吸附.染料废水脱色是一个先大量吸附再进行内电解还原逐步降解的过程,铝离子的絮凝-吸附作用能有效促进色度的去除.脱色反应可视为表观一级反应,提高反应温度可以加快脱色速率.     

金属丝网负载TiO_2光催化降解染料废水

通过溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,采用浸渍提拉的方法将TiO2固定在金属丝网上,通过掺杂碳黑获得高比表面的催化薄膜,用比表面仪、X-ray衍射仪进行表征。设计了光催化降解染料废水的反应装置,探讨了制备工艺和光催化反应条件对催化性能的影响。结果表明:在pH值为4.0、加入2.5mL/LH2O2的反应条件下,用400℃热处理温度、镀膜4次的催化薄膜对染料脱色率达92.4%,COD去除率达75.6%。     

Fe~0/海藻酸钙微球还原-Fenton氧化协同降解酸性红B

以海藻酸钠为固定基质制备了Fe0/海藻酸钙微球,探讨基于Fe0/海藻酸钙微球对染料还原-Fenton氧化协同降解转化的特性及机制。本研究通过FT-IR、SEM、BET、XPS等方法对材料进行了表征,考察了不同还原氧化体系、Fe0/海藻酸钙微球投加量、溶液pH等因素对酸性红B(ARB)降解效果的影响,以及Fe0/海藻酸钙微球还原-氧化过程中Fe0的稳定性和海藻酸钙微球重复催化性能。结果表明,Fe0/海藻酸钙微球的多级孔道结构对染料有一定的吸附作用。在Fe0/海藻酸钙微球还原染料阶段中,Fe0投加量为0.24g·L-1,溶液初始pH为2.96时,180min后ARB的色度去除率可达到96.8%。在后续的Fenton氧化阶段,加入10.75mmol·L-1H2O2后,ARB色度去除率达到99%,矿化程度提高至64.7%。与Fe0/海藻酸钙微球还原体系和Fe3+/海藻酸钙微球Fenton氧化体系相比,Fe0/海藻酸钙微球还原-Fenton氧化协同体系能够实现ARB的有效脱色和矿化。由于海藻酸钙中羧基对Fe2+/Fe3+的配位作用,Fe离子从微球中转移到溶液中的量为微球中总铁量的3.9%左右。由于Fe离子能够较好地固定在海藻酸钙微球中,在pH较高条件下,减少了Fe氢氧化物的生成,Fenton反应能够在较宽pH范围内进行,含有Fe2+/Fe3+的海藻酸钙微球表现出较好的重复催化氧化性能。因此,Fe0/海藻酸钙微球还原-Fenton氧化协同技术为染料废水的处理提供了一种较好的解决方案。     

硅基载铁材料催化H_2O_2降解染料废水

采用浸渍-高温煅烧的方法制备了负载型Fe/Si O2催化材料,并利用该催化材料催化H_2O_2降解亚甲基蓝废水,同时考查了不同因素对亚甲基蓝降解效果的影响。结果表明,催化材料催化H_2O_2对亚甲基蓝废水具有较好的去除效果,受到催化材料投加量、H_2O_2浓度、pH、反应时间等因素影响。正交试验结果表明,影响因素的主次关系依次为H_2O_2浓度、pH值、反应时间及催化材料的投加量。为了考查该催化材料稳定性,经4次循环利用后,发现亚甲基蓝脱色率仍在97%以上。此外,该催化材料催化H_2O_2降解工业染料废水,色度去除率达到近100%,并且其COD去除率达到84.3%,符合染料废水达标排放要求。     

羧基化碳纳米管强化臭氧化脱色三苯甲烷染料废水

利用羧基化碳纳米管作为催化剂,强化臭氧化脱色三苯甲烷染料废水。结果表明,当羧基化碳纳米管存在下,碱性品红废水的脱色率显著增加,在初始pH值为6.0,温度为25℃,初始染料浓度为100 mg/L,羧基化碳纳米管用量为6 mg/L时,30 min后脱色率达到94%。羧基化碳纳米管的催化性能高是由于碳纳米管特殊的纳米结构和—COOH基团,从而促进了臭氧化过程。羧基化碳纳米管可以强化臭氧化脱色三苯甲烷染料废水,对碱性品红、结晶紫、灿烂绿和孔雀石绿4种染料废水均能达到良好的脱色效果。     

天然矿物负载Fe/Co催化H2O2氧化降解阳离子红3R

类Fenton反应关键是催化剂的活性,利用浸渍法负载铁、钴双金属对天然矿物材料进行改性,提高其催化活性,并运用扫描式电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等表征手段对负载前后的材料进行表征分析.结果表明负载后材料中生成Fe2O3和Co Fe2O4两种新物质.将合成的催化剂用于催化H2O2氧化阳离子红3R染料废水,在催化剂投加量3 g·L-1,H2O2投加量0.3 m L·L-1,反应时间1 h条件下,100 mg·L-1阳离子红3R废水脱色率可达99.8%,TOC去除率可达58.4%,催化剂中活性组分主要为表面负载的Fe2O3和Co Fe2O4,电子自旋共振(ESR)分析表明催化氧化过程中产生羟基自由基,阳离子红3R发色基团在1 min已被完全破坏,光谱分析表明反应过程中有小分子物质生成.催化氧化效果受染料废水初始p H值影响小,适应p H范围广,解决了传统Fenton反应p H条件苛刻的问题.研究结果为印染废水处理提供了具有工程应用潜力的技术方法.     

轻工业废物处理与综合利用

染料卡布龙红和弱酸大红,质量浓度(洲m沙一’)分别为25、50、1印和12.5、25、50,48h后培养液基本脱色,较高浓度下菌膜上有残余染料吸附,5d后染料质量降解率分别是100%、88%、92%和58%、65%、38%。以含有上述两种染料的印染废水置换培养液,并加人葡萄糖1岁L,黄抱原毛平革菌可以直接使废水脱色。菌丝可以重复培养脱色废水至少5批,每批废水的脱色率均大于卯%。5批废水总的染料质量降解率约为80%。在重复培养脱色废水的过程中,测不到木素过氧化物酶的活力,说明废水中的染料分子是在细胞表面或进人胞内被降解的。若加人的葡萄糖浓度降低一半以上…     

废物处理与综合利用 轻工业废物处理与综合利用

X791.03200700569偶氮染料的光还原脱色及其染色废水的回用研究/董永春…(天津工业大学材料科学与化学工程学院)∥工业水处理/天津化工研究设计院.-2006,26(8).-52~54环图TQ-80用还原脱色剂对水溶性偶氮染料进行光还原脱色降解,重点考察了还原脱色剂、辐射光以及染料浓度等对还原脱色反应的影响,并将脱色后的染色废水回用于棉织物染色中.结果表明,以适当比例的引发剂和促进剂组成的还原脱色剂具有较强的脱色降解能力,辐射光对染料的还原脱色反应具有明显的促进作用,染料浓度的提高不利于染料的脱色降解反应.脱色废水可以回用于棉织物的活…     

高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B废水的研究

采用高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B模拟废水,考察了溶液初始pH值、超声参数、曝气、Fe2+浓度以及多频效应对活性红MX-5B超声降解过程的影响,并初步探讨了活性红MX-5B的超声降解规律.结果表明,酸性条件下,高频超声能有效降解MX-5B,当pH=3.5,f=418.3kHz,P=69W时,反应180 min后,MX-5B模拟废水脱色完全.微量Fe2+与超声空化产生的H2 O2形成类Fenton体系,可强化MX-5B的脱色反应.曝气有利于MX-5B脱色,但影响不大.多频超声对MX-5B的脱色效果优于单频超声处理效果.超声降解MX-5B以自由基氧化机制为主,并遵循表观一级反应动力学.染料分子中的NN形成的共轭发色体系已完全破坏,芳香结构也大部分遭到了羟基自由基的破坏.     

磁场协同Ca2O2/Fe2+处理活性红染料废水的实验研究

利用磁场协同Ca2O2/Fe2 催化氧化体系处理活性红染料废水,研究不同磁化时间、磁场强度和催化氧化各种影响因素下对活性红染料模拟废水的去除率.结果表明:在pH值为3,C(FeSO4·7H2O)=50 mg,C(Ca2O2)=1.45g条件下,反应20min,去除率达62.5%.外加磁场磁场强度为427.8 mT的作用下,磁化反应20 min,CODCr的去除率提高了8.3%.     

FePMo12催化电化学反应降解染料废水的研究

采用IR和XRD等方法对自制磷钼酸铁(FePMo12)杂多酸进行表征,表明杂多阴离子具有Keggin结构.将FePMo12负载于修饰后的4分子筛(4A)上制备FePMo12/APTES-4A催化剂填充于电化学反应器中,考察电化学氧化体系对酸性大红3R染料废水的脱色效果.结果表明,FePMo12/APTES-4A催化剂对酸性大红3R模拟废水具有良好的催化效果,当活性组分负载量为3%时,在pH为4,槽电压为22 V,曝气量为0.08 m3·h-1,极板间距为3.0 cm反应条件下,90 min后脱色率达到75.3%,COD和TOC去除率分别达到65.4%和46.0%.加入支持电解质Na2SO4和NaCl后,NaCl对电催化降解染料废水有促进作用,而Na2SO4的加入使得废水的脱色效率降低.采用可见-紫外光谱对反应过程中间产物进行分析,表明染料分子中的共轭体系已基本被破坏.