新型铁碳微电解填料制备与除磷性能评价

针对传统铁碳填料处理污水活性低的问题,通过均质化-碳化-成型工艺制备新型铁碳微电解填料,采用SEM-EDS、XRD等方法对制备填料进行了表征,探讨了新型填料除磷机理;同时,开展了填料制备条件优化及生活污水除磷性能评价研究。结果表明,新型填料(Fe-C)由于焦油经高温碳化处理可在海绵铁表面及内部孔道形成大量铁碳微原电池,提高了电化学反应速率,其磷脱除率显著高于传统填料(Fe/C);在焦油/铁比(Tar/Fe)为0.3、碳化温度为950℃、恒温时间为0 min、黏结剂质量分数为30%、900℃焙烧90 min条件下,制备的填料除磷性能最佳,除磷效率达98%,可实现含磷废水达标排放。     

多元微电解填料对煤制油废水预处理的影响

采用高温烧结型微电解填料预处理煤制油废水,通过正交实验研究了初始pH、微电解时间及曝气强度等对废水的预处理影响。结果表明,微电解影响因素从大到小依次为:微电解时间pH曝气强度;微电解预处理煤制油废水的最佳工艺参数为:初始pH 4.0,微电解90 min,气水比3∶1充氧曝气;通过平行实验,COD平均去除率及出水水质分别为54.7%和1 773 mg/L,废水生物毒性指标EC50由原水12.5%的高毒性转化成48.3%的中毒性,为后续生化系统的正常运行提供了有利条件,是预处理煤制油废水的有效方法之一。     

微电解-Fenton联合工艺预处理煤层气井压裂废水

利用Fenton强化微电解工艺对煤层气井压裂废水展开预处理研究,以COD去除率和可生化性(B/C)为考察指标,单独工艺正交实验结果表明pH为3、反应时间为90 min、铁碳体积比为1.5∶1和pH为4、反应时间为80 min、H2O2投加量为4 mL/L分别是微电解与Fenton反应的最优条件,各可获得48.1%和44.9%的COD去除率。在最优条件下进行微电解-Fenton联合运行实验,连续61 h内COD去除率均稳定在65%以上,B/C由0.158上升到0.3以上,有利于后续生化处理的运行。     

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%。     

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%。     

铁碳微电解/H_2O_2耦合类Fenton法预处理高浓度焦化废水

采用铁碳微电解/H_2O_2耦合类Fenton法预处理高浓度焦化废水,通过正交和单因素实验研究了废水初始pH、不同质量的微电解填料、H_2O_2投加量及反应时间对COD处理效果的影响,同时研究了COD降解动力学。结果表明:最佳控制条件是废水初始pH为3、铁碳填料投加量为300 g/L、H_2O_2投加量为80 m L/L、反应时间为160 min,此时COD的去除率达到87%以上;H_2O_2的加入可使铁碳微电解/H_2O_2系统COD的去除率提高37.34%,铁碳微电解/H_2O_2系统COD反应动力学方程为y=0.5296x-0.6218,相关系数R~2为0.9917。     

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。     

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%。     

多孔铁-碳-稀土合金填料对高盐废水中氯离子的去除

高盐废水是目前水处理领域的难点,主要研究了不同因素下多孔铁碳合金填料对氯离子的去除效果,及Cl-的去除机理。在进水pH为2,停留时间为60 min,Cl-浓度20 000 mg/L条件下进行实验,通过静态实验和连续实验确定Cl-主要去除途径为微电解过程引起的填料吸附。这种合金填料对实际高氯废水也有较好的处理效果,针对变性淀粉废水,在最优条件下填料对废水中氯离子有较强的吸附去除能力,同时COD去除率能达到57%,废水的可生化性得以大幅度提高。     

Fe/C微电解-超声波/Fenton氧化-活性炭吸附处理仲丁灵农药废水

采用Fe/C微电解-超声波/Fenton氧化一活性炭吸附处理高色度、高COD、高盐分、高毒性的仲丁灵农药废水.试验结果表明:(1)Fe/C微电解处理仲丁灵农药废水的最佳条件:pH为4,铁屑投加量为0.5 mol/L,Fe与C摩尔比为2:1,反应时间为4h.(2)Fenton氧化的最佳条件:pH为4,FeSO4·7H2O投加量为0.03 mol/L,H2O2投加量为0.4 mol/L,反应时间为2 h.(3)在Fenton氧化的最佳条件下,超声波/Fenton氧化对COD去除率最高(平均约为80%).(4)当吸附时间为2 h、PH为6、活性炭投加量为20 g/L时.COD去除率可达90.5%.(5)采用Fe/C锻电解-超声波/Fenton氧化一活性炭吸附处理后,COD、色度均可达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级标准.     

铁碳微电解填料制备及其对亚甲基蓝的降解

针对传统铁碳微电解工艺中填料易板结的问题,在较低的烧结温度800℃条件下,将铁、活性炭、粘结剂和催化剂按一定配料比混合烧结4 h制备了一种铁碳微电解填料。将印染废水中的染料成分亚甲基蓝作为目标污染物,探究溶液pH、铁碳材料添加量和亚甲基蓝起始浓度等反应条件对亚甲基蓝降解效率的影响。在pH=3,铁碳投加量30 g·L~(-1),亚甲基蓝浓度10 mg·L~(-1)的条件下,亚甲基蓝的去除率达到55%左右;相同条件下对于微电解填料的循环使用实验中亚甲基蓝的去除率能维持在50%以上,证明了该微电解填料具有连续运行的能力。另外,通过微电解与芬顿反应联用的初步实验发现联用效果对于亚甲基蓝的降解率能大幅度提升至90%以上,证明微电解与芬顿反应联用具有较大的应用潜力。     

新型微电解填料-Fenton联用处理硝基苯废水

研究通过单因素分析和正交实验法确定新型微电解填料-Fenton联用预处理硝基苯废水的最佳操作条件。结果表明,新型微电解填料降解硝基苯的影响因素从大到小依次为固液比>进水p H值>气水比>HRT,在微电解最佳条件:HRT为60 min,固液比为0.6,进水p H值为2,气水比为15∶1;Fenton试剂最佳条件:反应时间为20 min、p H值为4.5、m(H2O2):m(COD)为2.5、n(H2O2)∶n(Fe2+)为6,硝基苯和COD总去除率可分别达到97.6%和68.3%。处理后的废水可生化性提高,为后续的生物处理创造了良好的条件。     

微电解反应器应用于印染废水深度处理的小试研究

利用铁炭微电解反应器对印染废水的深度处理进行了实验研究，检验了微电解设备的性能，确定了其设备的最大负荷、反冲洗周期以及填料更换的周期，并对曝气影响反应器运行的状况进行了研究。该工艺对COD的去除率均达到70％以上，色度去除率为99％，盐度达1000mg／L以下，硬度达220mg／L以下，出水水质达到印染废水的回用水质标准。     

铁碳填料预处理硝基苯废水及其抗板结稳定性

为了探究铁碳微电解技术对硝基苯废水预处理的稳定性,基于市售的3种铁碳微电解填料构建硝基苯模拟废水的连续处理装置,结合材料表征结果探究了铁碳微电解填料的板结机制,并提出了抗板结功能的结构特征。结果表明：1号、3号填料为烧结型填料,2号填料为免烧型填料。3种铁碳填料对硝基苯的去除率为20%～40%,其中2号填料具有最高的去除率和最好的稳定性。1号和3号填料在长时间运行过程中产生大量堆积的含铁化合物,影响铁碳微电解的反应界面,从而导致硝基苯的去除率降低。填料抗板结的构型主要受到非铁碳组分骨架的影响,防止剥落的铁碳颗粒堵塞铁碳填料的反应界面,同时铁碳元素空间分布均匀,可为抗板结铁碳填料的制备提供参考。     

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。     

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.     

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-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。     

含盐有机电镀废水多元氧化微电解预处理的影响研究

对含盐有机电镀废水进行预处理,考察了多元氧化微电解工艺对废水有机污染物的去除效果和可生化性的改善效果。结果表明,多元氧化微电解工艺的最佳条件为:pH 3.0,填充比(填料与废水的体积比)1∶1,微电解时间45min,气水比(体积比)1∶1;在此条件下,COD去除率可达67.1%。多元氧化微电解工艺能使BOD5/COD由原来的0.10升高到0.32～0.41,提高了废水的可生化性,减轻了后续生化处理负荷,是预处理含盐有机电镀废水的有效方法。     

微电解-Fenton深度处理制药废水影响因素与参数控制

采用铁炭微电解-Fenton联合工艺深度处理制药废水生化出水,探讨了初始pH、曝气量、反应时间等因素对微电解出水Fe2+和Fe3+变化规律、COD降解速率以及后续Fenton氧化效果的影响,为优化微电解-Fenton氧化联合工艺提出了微电解间歇加酸的理论。间歇加酸可提高微电解系统中COD降解速率和Fe2+含量,使后续Fenton氧化无需投加FeSO4·7H2O即可达到较好的COD去除效果。结果表明,当初始pH=2.5,曝气量为0.6 m3/h,间歇加酸30 min/次,微电解反应2 h,出水投加1 mL/L的H2O2进行Fenton氧化2 h,COD总去除率可达81.33%;间歇加酸30 min/次可将微电解反应2 h出水Fe2+浓度从50 mg/L提高至151 mg/L,COD降解速率从10.6 mg COD/(L·h)提高至22.2 mg COD/(L·h)。