电化学降解硝基苯模拟废水研究

以钛板为电极,以硝基苯模拟废水作为研究对象,考察了硝基苯溶液的初始浓度、支持电解质的种类及浓度、电解时间、外加电压及溶液初始pH值等因素对电化学降解硝基苯的影响。研究结果表明,在硝基苯初始质量浓度为60 mg/L,投加浓度为0.02 mol/L的NaCl为支持电解质,溶液初始pH为6,外加20 V电压的条件下,电解2.5 h,硝基苯COD_(Cr)去除率可达95%。在此基础之上,对硝基苯的降解过程的机理及产物进行了初步探讨。     

微电解-催化氧化-吸附法处理二硝基苯废水

二硝基苯生产废水具有硝基苯类化合物浓度高,盐量高,难降解等特点.CODCr的平均质量浓度为10 g/L,含盐量达30 g/L.采用微电解-催化氧化-吸附法对该废水进行处理.结果表明:经微电解处理后硝基苯类物质的去除率可达90%以上,铁碳还原后的废水再经催化氧化和活性炭吸附后,废水的CODCr去除率达到96%,硝基苯类物质、色度的去除率接近100%,出水可达到<污水综合排放标准>(GB8978-1996)规定的三级排放标准,是一种效果良好的二硝基苯类废水的处理方法.     

电化学氧化降解苯胺的研究

以Ti/SnO2 - Sb2O5为阳极,石墨为阴极研究了苯胺的电化学氧化降解.在阳极氧化的基础上,通过外加Fe2+实现了阳极氧化与电Fenton氧化协同降解苯胺.结果表明,不存在Fe2+时,中性介质和高阳极电位有利于提高苯胺去除率.苯胺被阳极氧化降解的同时,-0.65 V和酸性介质条件下石墨阴极具有良好的还原O2生成H2O2的性能.在pH=3.0和-0.65 V阴极电位条件下,电化学反应600min,H2O2的累计质量浓度达到110 mg·L-1.引入Fe2+后,苯胺降解效果和电流效率得到大幅度提高.在阴极电位为-0.65 V,pH值为3.0,初始Fe2浓度为0.50 mmol· L-的条件下,处理180 mg·L-1苯胺水溶液(Na2SO4为支持电解质)600 min,苯胺去除率达100％,COD去除率为78％.因此,使用恰当的电极材料,控制合理的电极电位,可以实现双极电化学氧化降解水中有机物,并且获得较高的电流效率.     

好氧微生物在硝基苯污染河水原位修复中的应用

在好氧条件下,从长期受硝基苯污染的化工厂排污口底泥和河道底质中分离得到3株对硝基苯有明显降解作用的优势微生物.为了比较这些优势菌的降解效果,作了硝基苯初始质量浓度分别为50 mg/L、25 mg/L、12.5 mg/L、6.25 mg/L、3.13 mg/L等不同梯度下的模拟修复实验,并且检验了单一菌与混合菌的降解能力.实验结果表明:当硝基苯初始质量浓度为50 mg/L时,优势菌作用不明显,硝基苯的去除主要依靠自然挥发作用;当硝基苯初始质量浓度为3.13 mg/L时,混合菌对硝基苯的降解能力较强,72 h的去除率达到99%,而此时空白对照(CK)的去除率仅为60%.分析实验结果得到,混合菌可能存在协同作用;由于产物中未检出NO2-,所以硝基苯降解途径中可能存在部分还原历程.     

电催化氧化降解水中磺胺嘧啶的研究

为了解并优化电化学方法对水体中磺胺类药物的去除效果,以Ir O2-Ru O2/Ti为阳极,不锈钢为阴极,Na2SO4为电解质,电催化氧化降解模拟废水中的磺胺嘧啶(Sulfadiazine,SD),反应时间为240min。探讨了SD初始质量浓度、电流密度、p H值、电解质浓度及电极板间距对电催化降解SD效率的影响,并利用HPLC-MS分析降解产物。结果表明,电催化氧化可有效去除水中的SD。升高初始质量浓度、电流密度、极板间距可提高SD降解速率,初始质量浓度由15 mg/L升高到50 mg/L时,去除率降低了9.2%;电流密度从5 m A/cm2升高到15 m A/cm2,去除率增加了38.1%,电流密度大于15 m A/cm2时其对去除率的影响不明显;极板间距由2 cm增加到4 cm,去除率增加了12.2%;酸性条件降解效果最好,碱性对SD去除率略有抑制,p H值为1和13相比于p H值为7时去除率分别增加9.9%及降低4%;电解质浓度(≤0.05 mol/L)与SD降解速率呈负相关,电解质浓度大于0.05 mol/L时,对去除率影响不明显。降解主要基于·OH的氧化过程,生成4-(2-氨基嘧啶-l(2H)-基)苯胺中间产物,过程遵循一级反应动力学模型。     

Fenton氧化技术处理硝基苯废水的实验研究

利用Fenton试剂法对硝基苯废水进行处理,采用正交实验和单因素实验研究H2O2用量、Fe(Ⅱ)浓度、pH值和反应时间等4个主要因素对氧化效果的影响,确定反应的最佳工艺条件为:当Fe(Ⅱ)质量浓度为50 mg/L,pH值在5.7左右,H2O2质量浓度为300 mg/L,反应50 min,体系中硝基苯去除率可达到94%以上,COD去除率可达36.52%.另外,深入研究其他过渡金属离子如Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)等对Fenton氧化反应过程的影响,结果发现Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ) 作催化剂更有利于COD去除率的提高,且Mn(Ⅱ)/H2O2体系的反应溶液色度最小.     

TATB炸药废水序批式生物处理工艺研究

采用好氧序批式生物反应(SBR)工艺,经过接种、驯化后,对TATB废水生物降解规律进行研究。通过单因素试验,探索了进水CODCr、曝气时间、温度、p H值等因素对废水CODCr去除率的影响规律,确定了正交试验的各因素水平,进而设计正交试验,研究TATB生物降解的最佳条件。结果表明,除温度外,各因素对CODCr去除率的影响均存在峰值点,进水CODCr对CODCr去除率的影响最明显。进水TATB质量浓度(以CODCr计)为800 mg/L时,有机负荷约为0.48kg BOD/(kg MLSS·d),满足间歇出水循环延时曝气系统(ICEAS,一种改良的SBR)活性污泥法所要求的经验值0.4~0.5kg BOD/(kg MLSS·d);高于800 mg/L时,高质量浓度TATB的毒性及较高的负荷均对微生物有抑制作用。在静置40 min后,合适的曝气时间为40 min,曝气时间太短使微生物无法充分利用有机物,太长则使微生物进入内源呼吸期,导致微生物量减少,破坏处理条件,甚至导致丝状菌膨胀,出水恶化。—NH2基团为供电子基,酸性条件下,使苯环上的电子云密度增大,表现出更好的可降解性,抵消—NO2的抑制作用。因此p H=6.0时,CODCr去除率较高。综合考虑实际处理条件,水温以18~35℃为宜。最佳处理条件时CODCr去除率为89.08%。     

后置反硝化工艺处理高氨氮农药废水的研究北大核心

采用特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)结合后置反硝化技术处理高氨氮农药废水,SMBBR选用亲水性更强的SDC-03型填料和特异性DNF409混合菌种,可以实现同步硝化反硝化脱氮。试验考察了DNF409菌种对填料挂膜的影响,不同C/N比对脱氮的影响以及对COD、氨氮、TN的去除率的影响。结果显示,当水力停留时间为8 d,进水COD质量浓度为2 408~7 440 mg/L,氨氮质量浓度为160.21~433.84 mg/L,TN质量浓度为208.27~537.65 mg/L,pH值为7.0~8.5时,AF中外加碳源C/N比值为5时,出水COD质量浓度平均为341.9 mg/L,平均去除率高达92.3%,氨氮质量浓度保持在3.0 mg/L以内,去除率在98%以上,TN质量浓度稳定在40~45 mg/L,去除率在80%以上,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级标准。     

后置反硝化工艺处理高氨氮农药废水的研究

采用特异性移动床生物膜反应器(SMBBR)结合后置反硝化技术处理高氨氮农药废水,SMBBR选用亲水性更强的SDC-03型填料和特异性DNF409混合菌种,可以实现同步硝化反硝化脱氮。试验考察了DNF409菌种对填料挂膜的影响,不同C/N比对脱氮的影响以及对COD、氨氮、TN的去除率的影响。结果显示,当水力停留时间为8 d,进水COD质量浓度为2 408~7 440 mg/L,氨氮质量浓度为160.21~433.84 mg/L,TN质量浓度为208.27~537.65 mg/L,pH值为7.0~8.5时,AF中外加碳源C/N比值为5时,出水COD质量浓度平均为341.9 mg/L,平均去除率高达92.3%,氨氮质量浓度保持在3.0 mg/L以内,去除率在98%以上,TN质量浓度稳定在40~45 mg/L,去除率在80%以上,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的三级标准。     

电-多相催化氧化法处理桉木CTMP模拟废水

提出一种基于复极性固定床反应器的有机废水处理新技术--电-多相催化氧化技术,用于桉木CTMP模拟废水的处理.以γ-Al2O3为载体,采用等体积浸渍法制备活性组分为氧化铜的催化剂,用于实验废水的处理.结果表明,在一定的操作条件下,E-HCR(电-多相催化体系)对鞣酸的降解效果明显好于传统的BPBC(复极性固定床电解槽).在外加电压20V、支持电解质质量浓度1000mg/L、pH值为5.35的条件下.降解初始质量浓度为100 mg/L的鞣酸,去除率大于90%.鞣酸降解前后的紫外和红外光普分析表明:鞣酸经电-多相催化氧化处理后,分于中的酚羟基显著减少,分子中的大部分苯环结构开环降解成小分子物质.研究表明所研制的催化剂对鞣酸的电化学降解有很好的催化效果.     

铝铁电极换向电源电凝聚法处理活性黑KN-B染料废水的研究

针对普通电凝聚技术处理染料废水过程中采用单向电流易造成阳极损耗增加处理成本的缺点,对传统的电凝聚法进行改进,采用换向电源、铝铁分别作为两极的新型电化学反应器,以色度和CODCr去除率作为指标,利用电凝聚技术处理活性黑KN-B染料模拟废水.通过周期性改变电解电流方向,实现金属铝和铁电极均可溶解,同时产生具有絮凝作用的金属离子,并减缓金属阳极的损耗速度.结果表明,该方法对活性黑KN-B模拟染料废水具有较好的处理效果.其最佳处理条件为: 电解时间30 min,电解电压10 V,电源换向周期10 s,染料质量浓度100～300 mg/L,电解质(Na2SO4)浓度0.01 mol/L,搅拌速度1 000 r/min,极板间距1.0 cm,pH=5～9.在此条件下,色度去除率可达99%以上,CODCr去除率可达50.0%以上.电解时间、电解电压、换向周期、染料质量浓度、电解质(Na2SO4)浓度、搅拌速度、极板间距、pH值等因素对色度和CODCr去除率均有一定程度影响.色度主要是由于活性黑KN-B染料发生化学反应,染料分子中的发色基团-N=N-键被打开,生成苯环衍生物而得到去除;CODCr的去除则主要是絮凝和气浮现象共同作用的结果.扫面电镜测试(SEM)结果表明,该方法可以有效减缓阳极损耗过程.     

电解法处理含铬废水的研究

采用电解法处理Cr(Ⅵ)质量浓度为20 mg/L的废水,研究了阴阳极间距、电解电压、电解时间、添加药剂、阴阳极面积比、pH值和温度对去除率的影响.结果表明,阳极表面附着一层不导电的r(OH)3膜时,会增加阳极电阻,提高电解反应阻抗,降低去除宰,电解反应生成的H2具有搅拌作用,使Cr(OH),膜不易附着,可减弱该膜的不利作用;由此,阴阳极间距取最小值,电解电压取最高值,电解时间取中问值可提高去除率.并得出最佳工艺条件为:阴阳极间距4 mm,电解电压2.4 V,电解时间45 min,添加药剂2.5 g/L的NaCl,阴阳极面积比为5:1,废水pH值为9.0,温度25℃.最佳工艺条件下Cr(Ⅵ)的去除率为99.80%.     

处理硝基苯废水的新型微电解-生物强化技术

根据辽宁某化工企业的实际情况,采用新型微电解-生物强化技术对硝基苯废水进行中试研究.处理后,硝基苯类物污染物全部转化,苯胺类污染物去除率达95%以上,COD 66 mg/L,苯胺O.4 mg/L.出水达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)规定的一级排放标准.根据废水酸性水质,研发了新型微电解设备.该设备运行稳定,处理效果良好,克服了以往微电解设备经常出现的堵塞和板结现象.     

气升环流反应器处理去油脂餐厨垃圾废水

利用气升式环流反应器,处理某连续运行的处理去油脂餐厨垃圾废水的UASB反应塔厌氧出水。结果表明,当进水由易降解啤酒变为难降解的UASB出水时,进水基质突变以及葡萄糖效应等会导致出水COD出现跃升。稳定期,当进水有机物质量浓度和氨氮质量浓度分别为1 500 mg/L和390 mg/L左右,水力停留时间为1.5 d时,COD和NH+4-N去除率分别达到70%和88.6%。反应器内30~90 mg/L的游离氨会对硝化菌的新陈代谢产生明显的抑制作用。出水NH+4-N和COD浓度能够达到CJ 343—2010《污水排入城市下水道水质标准》B等级规定。     

阻挡放电光催化净化低浓度含H2S废气试验研究

采用介质阻挡放电光催化方法对低浓度含H2S废气进行试验研究.正交试验结果表明,外加电压对H2S去除率的影响最为显著,其次为初始浓度以及模拟废气停留时间.H2S去除率随外加电压的上升而升高,随初始浓度的增大而降低,随模拟废气停留时间的增长而升高.填料表面负载纳米TiO2光催剂化可有效提高H2S去除率,在外加电压达到22 kV时,有光催化剂比无光催化剂时去除率提高11.9%.研究表明:介质阻挡放电协同光催化净化低浓度含H2S废气能达到85%以上的去除率,且不易产生二次污染.     

冶金酸性含镉废水的复合硫化法处理研究

针对冶金酸性含镉废水,研究了硫化钠和重金属捕集剂联合处理对镉的去除效果,考察了药剂的加入量、反应时间、p H值和加药方式对废水中Cd~(2+)去除率的影响。结果表明:采用两步处理法,控制反应的初始p H值为4.0,硫化钠的投加量为445 mg/L,捕集剂的投加量为0.2 m L/L,反应时间为60 min时,处理后废水中Cd~(2+)的质量浓度可以由638 mg/L减少至0.1 mg/L,满足国家废水排放标准,滤渣中镉的质量分数大于10%,具有回收价值,且处理过程中无H_2S气体逸出,可以实现冶金酸性含镉废水的无害化和资源化处理。     

高效菌处理焦化废水试验研究

介绍了高效菌处理焦化废水的试验研究.试验针对焦化废水处理的流行工艺A/O法进行研究,投加高效菌后对好氧池和缺氧池的NH3-N和COD去除效果明显.结果表明,当进水COD质量浓度在2 000 mg/L以下时,出水COD可最低可降至120 mg/L以内,COD去除率最高可达到85％;进水NH3-N质量浓度在300 mg/L以下时,出水氨氮可稳定在15 mg/L以内,氨氮去除率仍可达到95％.     

EGSB反应器处理高浓度废水的可行性研究

在EGSB反应器中添加PVA凝胶颗粒处理高浓度废水。保持进水量一定,逐渐增加反应器内进水COD质量浓度,即2.2~12.9 g/L,相应的有机负荷率是5.4~51.79 g/(L·d)。观察反应器的运行情况,确定有机负荷率在30 g/(L·d)时,COD去除率最高可以达到96%。增大负荷,同时保证进水的p H值是7.0,观察反应器出水p H值与VFA的变化,确定适宜产甲烷菌生长的环境。从收集到的气体体积来看,在一定的范围内,气体产率随着进水负荷的提高而增加,当负荷达到30 g/(L·d)时,气体体积可达38 L(实验最大值)。     

电渗析法处理含铬废水的研究

建立了一套电渗析法处理电解锰厂铬钝化清洗废水的小试装置,以某电解锰厂铬钝化清洗废水为处理对象,通过实验确定了电渗析法的极限电流密度,研究了电压、进水流量、进水浓度、浓水循环等参数对电渗析处理工艺出水水质的影响。结果表明,该电渗析装置的极限电流为0.41 A,极限电流密度为1.33mA/cm2;最佳操作电压20 V,适宜的进水流量20 L/h,进水浓度对淡水水质影响不大;采用浓水循环工艺,淡水产率可提高至约80%,浓室总铬、锰离子质量浓度超过4 000 mg/L,为浓水的后续处理处置创造了条件。     

水力停留时间和泥龄对序批式气升环流反应器处理硝基苯废水的影响

在序批式气升环流反应器（SAR）中考察水力停留时间（HRT）和泥龄（SRT）对硝基苯（NB）废水处理效果的影响，分析COD、NB和苯胺（AN）浓度在一个运行周期内的变化规律。研究结果表明，SAR可在同一个反应器内提供NB还原转化和AN降解的缺氧和好氧环境，提高缺氧段HRT和SRT有利于NB的还原转化过程。当缺氧段HRT和SRT分别为16～32 h和6.5～14 d，相应的污泥质量浓度为3.1～6.7 g/L时，SAR可以为NB还原降解提供良好的氧化还原条件，对COD和NB的总去除率分别在93.5%和99.2%以上。p H值和ORP与COD、NB和AN的浓度变化有密切的相关性，可通过p H值和ORP的变化对处理过程进行监控从而简化运行管理过程。