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%。     

微波促进Fe@MCM-48催化K_2S_2O_8降解甲基橙废水

以正硅酸四乙酯(TEOS)为起始原料,硝酸铁为掺杂剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为结构导向剂,经沉淀法成功制备了Fe掺杂MCM-48分子筛(Fe@MCM-48),并采用SEM、EDS、XRD、BET、FTIR对其进行了表征。研究了微波促进Fe@MCM-48催化K2S2O8降解甲基橙废水的行为,考察了溶液初始pH、微波功率、微波时间、Fe@MCM-48及K2S2O8用量等因素对废水脱色效果的影响。结果表明,微波-K2S2O8-Fe@MCM-48体系能高效快速降解废水中的甲基橙,在50 m L初始pH为7、质量浓度为500 mg/L的甲基橙废水中,微波辐射功率280 W、微波辐射10 min、Fe@MCM-48用量0.06 g、K2S2O8浓度为0.491mmol/L的较佳处理工艺条件下,色度和及TOC去除率分别为97.6%和43.7%,微波、K2S2O8、Fe@MCM-48体系对甲基橙废水降解效果明显,产生了协同效应。     

RuO_2-IrO_2/Ti阳极电催化降解偶氮染料甲基橙模拟废水

以自制Ti基Ru O2-Ir O2镀层形稳电极为阳极,采用电催化氧化处理偶氮染料甲基橙模拟废水。以硫酸钠为支持电解质,在自然p H条件下分别考察了电解时间、电极间距、电流密度和电解质浓度等因素对甲基橙去除率的影响,并分析其原因。实验结果表明,在自然p H、电极间距为1.0 cm、电流密度为30.0 m A/cm2、电解质硫酸钠浓度为20.0 g/L、电解1.0h,甲基橙去除率高达90.0%以上。因此,电催化氧化法作为一种高效、简便的染料废水处理技术,具有一定的应用潜力。     

基于人工神经网络和遗传算法研究锰过氧化酶脱色甲基橙

基于锰过氧化物酶(MnP)氧化脱色偶氮类染料的原理,实验研究MnP对甲基橙的脱色工艺,采用人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)建立脱色模型并优化工艺。建立的ANN模型的误差、相关系数、均方根误差和绝对平均偏差分别为0.0009、0.9971、1.21和6.82,模型有效且能够用于预测和工艺优化。采用GA对ANN模型进行数值寻优,得到的最佳工艺条件为酶液量0.6 mL,Mn2+浓度4 mmol/L,H2O2浓度0.49 mmol/L。该条件下脱色率达到(90.74±0.59)%。ANN耦合GA有效地建立了锰过氧化物酶脱色甲基橙的模型,并优化了工艺参数,为甲基橙脱色的研究提供一定参考。     

FeS/K2S2O8去除水体系中的2,4-D

以2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为目标污染物,研究了自制FeS与K2S2O8混合体系去除水体中2,4-D的影响因素,实验结果表明,30℃时,初始pH=7,FeS和K2S2O8初始浓度分别为10 g/L和3.33 g/L,反应24 h,对初始浓度为10mg/L的2,4-D去除率可达77%;FeS/K2S2O8体系对2,4-D的去除速率受反应溶液pH影响显著,在pH为中性或弱碱性条件下速率较大,酸性和过碱性条件去除速率均会减小;对比FeS和K2S2O8单独处理目标污染物的去除率,相同时间和条件下FeS/K2S2O8体系对2,4-D的去除率要高于两者单独处理2,4-D时的去除率之和;利用乙醇和叔丁醇为分针探针,采用分针探针竞争实验鉴定证明该体系中产生了SO-4·和·OH。     

H_2O_2/Fe~0、H_2O_2/Fe~(2+)、H_2O_2/Fe~(3+)3种体系处理印染废水

采用H2O2/Fe0、H2O2/Fe2+、H2O2/Fe3+3种体系分别对印染废水进行处理,研究pH值、H2O2投加量、不同价态铁元素的投加量及反应时间对印染废水的COD和色度处理效果的影响。实验最佳的处理条件:H2O2/Fe0体系在pH为3.0,Fe0投加量为3.0 mmol/L,H2O2投加量为9.0 m L/L,反应时间为40 min时,COD去除率达到95.99%,色度去除率达到100%;H2O2/Fe3+体系在pH为3.0,Fe3+投加量为5.0 mmol/L,H2O2投加量为12.5 m L/L,反应时间为100 min时,COD去除率达到95.89%,色度去除率达到100%;H2O2/Fe2+体系在pH为3.0,Fe2+投加量为6.0 mmol/L,H2O2投加量为12.0m L/L,反应时间为100 min时,COD去除率达到95.85%,色度去除率达到100%。对比分析3种体系在各因素下的处理结果,H2O2/Fe0体系和H2O2/Fe3+体系都要优于H2O2/Fe2+体系,其中H2O2/Fe0体系的处理效果最好。     

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%.     

铁碳微电解/H_2O_2耦合类Fenton法深度处理制药废水

采用铁碳微电解/H2O2耦合类Fenton法深度处理制药废水,考察不同铁碳比、H2O2投加量、溶液p H及反应时间对COD去除效果的影响,通过单因素实验和正交实验确定最优条件并与铁碳微电解法的去除效果进行对比。结果表明,各因素对COD的去除效果均呈现先增加后降低或趋于稳定的趋势,且对去除效果的影响顺序为:Fe/CH2O2投加量溶液p H反应时间;在固液比为1∶10的条件下,Fe/C(质量比)为1∶1,溶液p H为2.5,反应时间为60 min,H2O2(30%)投加量为12.24 mmol/L时对COD的去除效率最高,可达71.56%;H2O2对铁碳微电解法有显著的加强作用。     

模拟太阳光协同三维电极/电Fenton降解甲基橙

以TiO_2纳米管为阳极、石墨电极为阴极、泡沫镍颗粒为粒子电极组成新型的模拟太阳光协同三维电极/电Fenton(3D/SPEF)体系降解甲基橙。研究了该体系的协同处理效果,以及该体系降解甲基橙的影响因素和反应动力学。结果表明:模拟太阳光与3D/EF体系光电催化联合处理表现出良好的协同效应,其处理能耗仅为3D/EF的9/16;协同体系降解甲基橙过程的表观反应动力学总级数为0.97;通过单因素实验确定协同体系最优反应条件为:电压为15 V、初始p H为7、甲基橙初始浓度为50 mg/L、Fe~(2+)投加量为1 mmol/L,甲基橙的去除率达到93.77%,3D/SPEF体系在中性条件更有利于甲基橙的降解,克服了常规三维电极/电Fenton一般只能在酸性条件下进行的不足。     

过硫酸钾脱除气态元素汞的试验研究

在鼓泡塔反应器中,用过硫酸钾(K2S2O8)脱除气态元素汞.试验考察了K2S2O8浓度、吸收温度及催化剂等因素对脱汞效率的影响.结果表明:当K2S2O8在1.0～10.0 mmol/L时,随着浓度的增加,脱汞效率显著升高;AgNO3对K2S2O8脱汞具有显著的催化作用,且0.3 mmol/L AgNO3的催化效果优于0.1 mmol/L AgNO3;CuSO4对K2S2O8除汞也具有催化作用,但催化效果不如AgNO3;AgNO3存在下,低温更有利于汞的脱除.     

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%。     

Fe2+活化过硫酸钠降解1,2-二氯苯

以Na2S2O8为氧化剂,柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,对水中1,2-二氯苯进行处理。首先研究了Na2S2O8浓度、FeSO4浓度、柠檬酸浓度及初始pH值等因素对1,2-二氯苯降解的影响;然后通过正交实验,发现在Na2S2O8浓度14.28 mmol/L、FeSO4浓度7.14 mmol/L、柠檬酸浓度3.57 mmol/L、初始pH值3.0的条件,1,2-二氯苯降解率达到最大(99.28%)。进一步研究表明,柠檬酸螯合FeSO4活化Na2S2O8降解1,2-二氯苯的过程可分为2个阶段,其中第1阶段为快速反应,第2阶段反应速度较慢并且符合一级反应动力学规律。     

TiO_2/AC复合催化剂的制备及其对六氯苯的光催化降解性能研究

以颗粒活性炭（AC）和钛酸丁酯为原料,采用微波辐射法制备TiO2/AC复合光催化剂,并对制备的催化剂进行了表征;采用该催化剂对六氯苯进行光催化降解,确定了六氯苯降解的最佳工艺条件,并就几种外加试剂对TiO2/AC光催化降解六氯苯的强化作用进行了探讨。结果表明,制备的催化剂中TiO2均匀分布在活性炭表面、呈单一的锐钛矿晶型,晶粒生长完善。该催化剂催化降解六氯苯的最佳工艺条件为：pH值为5、TiO2负载量为18.2%、TiO2/AC投加量为0.4 g/L、反应时间为60 min。在此条件下,六氯苯降解效率达90.3%。添加适量的H2O2、AgNO3、K2S2O8、KIO4和KMnO4均能提高TiO2/活性炭对六氯苯的光催化降解效率。5种外加试剂的适宜添加量分别为0.3%、1.0、1.0、0.1和0.1 mmol/L,对TiO2/AC光催化效率的强化作用大小顺序为：H2O2〉AgNO3〉K2S2O8〉KMnO4〉KIO4。     

Fe(II)EDTA/H_2O_2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-TiO_2)为阳极,石墨为阴极,考察了Fe(II)EDTA/H_2O_2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5.0v,EDTA:Fe~(2+) =2:1(摩尔比,Fe~(2+) =40 mmol/L),H_2O_2=48 mmol/L,电解质Na_2SO_4=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.     

铁碳微电解-Fenton法预处理苯胺基乙腈生产废水

采用铁碳微电解-Fenton法对苯胺基乙腈生产废水进行预处理实验。通过静态实验确定铁碳微电解最佳条件为铁屑投加量300 g/L,Fe/C质量比为2∶3,反应75 min,不需要调节进水pH;Fenton反应最佳条件为铁碳微电解出水pH=4,30%H2O2投加量15 mL/L,在搅拌条件下反应60 min;然后沉淀反应时调节pH为9,混凝沉淀75 min。在上述条件下通过动态实验得到系统连续反应在48 h内废水的COD和苯胺去除率在50%和70%以上,可生化性BOD5/COD也保持在0.3以上,为后续生物处理创造了良好条件。     

超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液中的有机物

详细研究了超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液中有机物的处理效果.研究内容包括:超声波频率对垃圾渗滤液色度和COD去除率的影响,超声波功率对垃圾渗滤液色度和COD去除率的影响以及Fenton试剂用量和pH值对垃圾渗滤液色度去除率和COD去除率的影响.还利用一次正交回归实验确定了超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液的优化条件,并在优化条件的基础上,对超声波技术、Fenton高级氧化技术和超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的处理效果进行比较研究.研究结果表明:超声/Fenton联用技术对垃圾渗滤液的色度去除率和COD去除率最高,其色度去除率接近100%,COD去除率达到73.5%.超声/Fenton联用技术处理垃圾渗滤液的优化条件是:超声频率为28 kHz,超声功率为75W,Fe2 浓度为280 mg/L,H2O2浓度为1.29×104 mg/L,pH值为2.5.超声波的频率、功率和Fenton试剂用量之间存在优化匹配值.     

苇浆造纸黑液的Fenton预处理研究

采用Fenton试剂预处理高浓度苇浆造纸黑液,经正交设计得出各因素对黑液COD去除率的影响顺序为:pH＞[H2O2]＞[Fe2 ]＞反应时间.确定最佳操作条件为:初始pH=4、[H2O2]=0.088 mol/L、[Fe2 ]=14.39 mmol/L、反应40 min,此条件下废水COD去除率可达80%以上,色度及浊度去除率达96%.动力学表明:Fenton试剂预处理高浓度苇浆造纸黑液的表观过程近似符合一级反应规律.废水经处理后可生化性指标BOD/COD平均从0.303升高到0.558.     

Fe/C微电解和Fenton氧化联合处理印刷电路板废水

研究了Fe/C微电解和Fenton氧化处理印刷电路板废水的最佳条件和联合工艺的处理效果。结果表明,Fe/C微电解最佳工艺条件为：pH=2,Fe/C质量比为2∶1,投加药剂量为30 g/L,停留时间为30 min;Fenton氧化最佳工艺条件为：pH=3,H2O2投加量为6 mL/L,停留时间为2 h。将2种方法联用并进行中试实验,结果表明,对原水的COD去除率可达80%,而且Fenton反应可利用微电解产生的Fe2＋,节约成本,运行稳定,效果良好。     

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％.     

微波强化微电解技术处理硝基苯废水

研究了微波强化微电解组合工艺处理硝基苯废水。研究结果表明,在Fe/C比为3,进水pH=3,微波功率640W,微波辐射时间4 min和曝气量为2.5 L/min的最佳条件下,废水COD、色度和浊度去除率分别达到94.7%、95.6%和90.3%。同时,与单一微波辐射和单一微电解相比,该方法处理效果明显优于这二种方法。实验还采用GC-MS分析方法研究了单一微电解及微波强化微电解法处理硝基苯废水的中间降解产物和降解机理。