响应面法优化Fenton试剂法处理槟榔废水

本实验研究了Fenton试剂法处理槟榔废水的工艺条件。基于Box-Behnken响应曲面法,考察了初始p H值、双氧水投加量、硫酸亚铁投加量和反应时间的单独作用和交互作用,并建立了TOC去除率数学模型。实验表明,在初始p H值为5,双氧水投加量为50 mg/L,硫酸亚铁投加量为12.5 g/L,反应时间为120 min,0.2%PAM加入量为0.2 m L时,整个反应过程对TOC去除率可达到64.1%。通过Box-Behnken响应曲面可知,双氧水投加量、硫酸亚铁投加量的交互作用对TOC去除率有显著影响,其中双氧水投加量对TOC去除率的影响极显著。Fenton试剂处理槟榔废水最佳的工艺条件为:双氧水投加量为54.2 m L/L,硫酸亚铁投加量12.55 g/L,初始p H值为4.98,反应时间为103.5 min。在此条件下TOC去除率为70.18%。     

响应面法优化超临界水氧化降解喹啉废水

采用基于中心复合设计(CCD)的响应面分析方法,以H2O2为氧化剂,对超临界水氧化降解喹啉废水的影响因素进行了探讨和分析,考察了温度、压力、停留时间、氧化剂过量倍数对废水降解的影响。在温度380～460℃,压力24～28 MPa,停留时间20～60 s,氧化剂过量倍数0%～400%的条件下分析了TOC去除率的变化。由Design-Expert7.0软件设计分析了实验数据,得到一个二次响应曲面模型,通过实验对模型进行了验证,结果表明,响应面模型的预测值与实验值吻合较好。在最佳操作点温度441℃,压力25 MPa,停留时间60 s,氧化剂过量2.48倍的条件下,TOC去除率达到最高值(95.19%)。     

响应面法优化UV／H2O2光氧化法处理高浓度LAS废水

采用响应面法对UV／H2O2光氧化法处理高浓度LAS废水的工艺参数进行了系统研究。根据Box—BehnkenDesign（BBD）设计原理，以初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度为主要影响因素，设计4因素3水平共29个实验点的实验方案，并建立了二次响应面拟合模型。方差分析表明，初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度以及初始pH和H2O2投加量、H2O2投加量和温度之间的交互作用，对实验结果具有显著性影响。实验得到的光氧化高浓度LAS废水最佳工艺条件，pH为4．0，H2O2投加量为40mmol／L，反应时间为90min，温度为25℃，在此条件下，LAS的平均去除率为98．1％。     

Ag-TiO_2纳米管电极光电催化降解四环素的优化与分析

采用Ag掺杂的方法对TiO_2纳米管电极进行改性,扫描电镜、X衍射分析显示了Ag还原沉积在TiO_2纳米管上,且生长形貌良好。三维荧光光谱以及废水TOC的结果表明,四环素在光电催化过程中逐步分解矿化。利用单因素试验和基于中心组合设计的响应曲面法探讨了偏压、初始p H、Cl-浓度、反应时间的影响及其交互作用,建立了以TOC去除率为响应值的二次多项式模型。可以看出,影响TOC去除率的各因素显著性顺序依次为反应时间、Cl-浓度、初始p H值和偏压,其中Cl-浓度和反应时间的交互作用最为显著。预测的反应最佳组合条件为:偏压3.12 V,p H为3.7,Cl-浓度为62.5 mmol·L-1,反应时间为133.2 min,该条件下TOC的去除率为86.72%,实验结果为83.56%,与预测结果基本一致,同时说明Ag-TiO_2电极具有较好的光电催化活性。     

超临界水氧化处理棉纺织品印染废水

在温度400～600℃、压力25 MPa、停留时间10～45 s、过氧比0%～400%条件下,用超临界水氧化（SCWO）法在连续管式反应器中处理棉纺织品印染废水。分析了工艺条件对总有机碳（TOC）及氨氮（NH3-N）降解效率的影响。研究表明,温度是影响TOC降解的最重要因素,不同温度下,降解率随过氧比变化的趋势不同。在450℃、停留时间20 s、过氧比300%时,废水TOC降解达98.94%。NH3-N的降解与反应温度和氧化剂量密切相关。当过氧比300%,温度从400℃上升到600℃时,NH3-N的浓度从55.42 mg/L下降到3.31 mg/L,而600℃没有氧化剂存在时氨不易降解。450℃时随着过氧比增大NH3-N浓度略有下降,在该温度下停留时间延长对NH3-N降解无显著影响。     

纳米微孔链状PAS-PDMDAAC混凝剂制备条件的优化与表征

以硫酸铝(AS)和二甲基二烯丙基氯化铵聚合物(PDMDAAC)为原料制备了无机-有机复合混凝剂(PASPDMDAAC),并利用其对页岩气钻井废水中TOC的去除率为响应值,采用响应面法中Box-Behnken实验设计,优化了制备工艺条件。结果表明:复合混凝剂制备工艺条件对页岩气钻井废水中TOC的去除率影响显著性依次为反应温度反应时间Al/PDMDAAC质量比;在响应曲面法模拟优化条件下,PAS-PDMDAAC复合混凝剂对页岩气钻井废水中TOC的去除率为74.35%;当反应温度为70℃,反应时间为70 min,AS/PDMDAAC质量比为6时,制备的复合混凝剂对页岩气钻井废水中TOC的去除率偏差为0.72%,符合实验精度要求。通过微观结构表征发现:PAS-PDMDAAC复合混凝剂中存在聚合羟基铝; AS水解形成羟基铝后,通过静电作用与PDMDAAC复合成规则的纳米微孔链状空间结构,并通过混凝实验溶液中Zeta电位变化,进一步验证了复合混凝剂中因静电作用使其电中和能力减弱的结论,此时复合混凝剂的最佳pH为6,弱酸性条件可避免铝盐类复合混凝剂的沉淀,以上研究结果为提高无机-有机复合混凝剂的混凝效果提供了参考。     

超临界水氧化处理煤气化废水的响应面优化

采用响应面法对超临界水氧化处理煤气化废水的工艺参数进行了优化.运用中心复合设计,建立了COD、NH3-N去除率与温度、压强、氧化系数、反应时间4因素的二次回归模型,分析了各因素的显著性及交互作用.结果表明,各因素对COD、NH3-N去除率影响大小为:温度＞氧化系数＞反应时间＞压强.温度和氧化系数对COD去除率交互影响显著；温度和氧化系数、温度和反应时间、氧化系数和反应时间对NH3-N去除率交互影响显著.以COD、NH3-N去除率最大化,温度最低为目标条件,获得试验范围内最佳工艺条件:温度520℃,压强27.00 MPa,氧化系数3.0,反应时间10 min.该条件下3次验证试验的COD、NH3-N平均去除率分别为99.92％、99.54％,与预测值99.89％、99.51％无显著差异,表明所建模型切实可行.     

热处理和pH调节协同作用下污泥调质过程研究

采用单因素实验和正交实验相结合的方式,考察了不同实验条件参数（温度、pH和反应时间）下,热处理和pH调节对污泥细胞溶出过程的影响。结果表明,污泥溶解性化学需氧量（SCOD）与反应温度、溶液pH、反应时间成正相关,其中pH对SCOD的影响最为显著,反应时间对其影响最小。污泥溶胞的最优条件：反应温度120℃,pH=11,反应时间为15 min,经过处理,SCOD可达14 810 mg/L,与总化学需氧量（TCOD）之比为49.29%,总有机碳（TOC）达4 560 mg/L,总氮（TN）则增加27%,总悬浮固体（TSS）和挥发性悬浮固体（VSS）去除率分别达22.85%和40.93%。热碱处理后污泥上清液分子量分布（MWD）状况结果显示：〉1 000 KDa MW物质含量随pH和温度的增加而增加,当pH=11时,该部分物质可从原污泥的20.94%增加到31.70%;当温度为120℃时,该部分物质可达49.83%。     

响应面法优化UV/H_2O_2光氧化法处理高浓度LAS废水

采用响应面法对UV/H2O2光氧化法处理高浓度LAS废水的工艺参数进行了系统研究。根据Box-Behnken Design(BBD)设计原理,以初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度为主要影响因素,设计4因素3水平共29个实验点的实验方案,并建立了二次响应面拟合模型。方差分析表明,初始pH与H2O2投加量、反应时间和温度以及初始pH和H2O2投加量、H2O2投加量和温度之间的交互作用,对实验结果具有显著性影响。实验得到的光氧化高浓度LAS废水最佳工艺条件,pH为4.0,H2O2投加量为40 mmol/L,反应时间为90 min,温度为25℃,在此条件下,LAS的平均去除率为98.1%。     

CuO / 过硫酸氢钾体系催化氧化苯酚简

本论文通过直接沉淀法制备了CuO催化剂，结合过硫酸氢钾，在常温常压下催化氧化处理苯酚模拟废水。采用电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）对催化剂进行了表征，并研究了反应过程中各影响因素对降解效率的影响。实验结果表明，在催化剂用量为0.2 g/L，氧化剂浓度为0.25 g/L，pH值为7，反应时间为60 min的条件下，浓度为50 mg/L的苯酚降解率可达100%，TOC去除率达84%。进一步实验表明，催化剂具有良好的重复使用能力。最后，通过自由基捕捉实验，考察了体系中的自由基种类，并根据实验结果，讨论了CuO/过硫酸氢钾体系的催化降解机理。     

Cu-SBA-15催化湿式过氧化氢氧化水溶液中罗丹明B

采用水热晶化法合成了不同含铜量的Cu—SBA-15介孔分子筛，并且用XRD、N2吸附、TEM以及uV—vis对所合成的样品进行表征。以Cu—SBA-15为催化剂，H2O2为氧化剂，催化湿式过氧化水溶液中的罗丹明B，主要考察H2O2浓度、催化剂用量、处理温度、初始pH等因素对罗丹明B氧化效果的影响。结果表明，在同样的处理条件下罗丹明的脱色率明显高于TOC去除率，处理温度、初始pH对罗丹明B的脱色与氧化有重要影响。在罗丹明B初始浓度100mg／L，H2O2初始浓度1．8g／L，催化剂量0．3g／L，温度60℃，pH为7．0，处理时间100min时，罗丹明B的脱色率为98．6％，TOC去除率为62．8％。     

Effects of operating parameters on advanced oxidation of diuron by the Fenton's reagent: a statistical design approach

Advanced oxidation of diuron in aqueous solution by Fenton's reagent using FeSO(4) as source of Fe(II) was investigated in the absence of light. Effects of operating parameters namely the concentrations of pesticide (diuron), H(2)O(2) and Fe(II) on oxidation of diuron was investigated by using Box-Behnken statistical experiment design and the surface response analysis. Diuron oxidation by the Fenton reagent was evaluated by determining the total organic carbon (TOC), diuron, and adsorbable organic halogen (AOX) removals. Concentration ranges of the reagents resulting in the highest level of diuron oxidation were determined. Diuron removal increased with increasing H(2)O(2) and Fe(II) concentrations up to a certain level. Diuron concentration had a more profound effect than H(2)O(2) and Fe(II) in removal of diuron, TOC and AOX from the aqueous solution. Nearly complete (98.5%) disappearance of diuron was achieved after 15min reaction period. However, only 58% of diuron was mineralized after 240min under optimal operating conditions indicating formation of some intermediate products. Optimal H(2)O(2)/Fe(II)/diuron ratio resulting in the maximum diuron removal (98.5%) was found to be 302/38/20 (mgl(-1)).     

Supercritical water oxidation of tannery sludge: Stabilization of chromium and destruction of organics

The supercritical water oxidation (SCWO) of industrial tannery sludge was investigated to understand the simultaneous destruction of organic pollutants and recovery of high content chromium. Experiments were performed in a batch reactor at temperatures of 350–500 °C, reaction time of 150–300 s and different oxygen ratios, to exhibit the effect of operation conditions. Results showed that removal efficiency of chemical oxygen demand (COD) increased with higher temperature, larger oxidant amount and reaction time; a maximum value of 96% was obtained. Meanwhile, destruction yield was much higher under supercritical conditions than that in subcritical water. In addition, removal efficiency of Cr from sludge reached more than 98% under all conditions; higher temperature played a positive role. Further, leaching toxicity tests of heavy metals in solid products were conducted based on toxicity characteristic leaching procedure. All heavy metals except nickel showed a greatly reduced leaching toxicity through their stabilization. The chromium oxide recovered in ash was amorphous below 550 °C, so that the structure of Cr could not be identified by X-ray diffraction pattern. Special attention should be paid on nickel as its leaching toxicity increased due to the corrosion of reactor surface under severe reaction conditions.     

活性炭纤维上4-氯酚及焦化废水尾水的O3催化氧化降解实验研究

选择YT-1000型活性炭纤维（ACF）作为催化剂，考察ACF与O₃协同作用催化降解水溶液中4-氯酚的最佳反应条件，并将该条件应用于焦化废水生物处理尾水中难降解有机污染物的催化氧化。ACF表面具有丰富的微孔结构，对4-氯酚有良好的吸附作用，在动力学上提高了其与O3反应的起始浓度，并且在ACF表面含氧、含氮等基团的催化作用下发生氧化反应，1 L浓度为100 mg/L的4-氯酚水样中投加2 g ACF反应6 min时，吸附作用对TOC的去除率为43.4%，而ACF协同O₃作用时的TOC去除率提高到72.5%，协同增效作用为67.1%；在选定的反应条件下，ACF协同O₃降解焦化废水生物处理尾水，60 min时的TOC与色度的去除率分别达到56.8%和96.3%。上述研究过程证明了吸附作用与催化作用的协同能有效降解生物过程不能降解的焦化废水中惰性有机污染物。     

Chemical oxidation of wastewater from molasses fermentation with ozone

Color removal from biologically pre-treated molasses wastewater by means of chemical oxidation with ozone has been investigated. Batch experiments have been performed in order to analyze the influence of ozone dosage and reaction time on color removal, molecular weight distribution and decolorization kinetics. Depending on the applied ozone dosage, color removal from 71% to 93% and COD reduction from 15% to 25% were reached after 30 min reaction time. TOC values remained constant throughout ozonation. Gel permeation chromatography corroborated that high molecular weight compounds, responsible for the brown color, were present in raw wastewater. UV spectral studies confirmed that these colored compounds were melanoidins. As a result of ozonation the concentration of chromophore groups decreased. Ozonation of synthetic melanoidin under the same experimental conditions provided similar color removal efficiencies. Pseudo-first order kinetics with respect to colored compounds were found.     

电化学转盘/电凝聚法处理模拟活性染料废水的研究

采用一种新的电化学方法--电化学转盘/电凝聚法来处理模拟活性翠蓝KN-G废水,考察了电压、转速、pH、反应时间对色度、TOC去除率的影响,并确定了最佳反应条件.在最佳反应条件(电压12 V,转速70 r/min,pH为4～5,反应时间为60 min)下,色度和TOC去除率可分别达到95.3%和73.5%.并初步探讨了活性翠蓝KN-G的降解机理.     

TiO2光催化氧化降解乳酸的工艺及机理研究

以TiO2为催化剂、紫外灯为光源对乳酸进行光催化降解实验,考察了乳酸初始浓度、TiO2用量、反应时间、曝气方式等因素对乳酸降解率的影响,并在此基础上应用正交实验对降解条件进行优化,同时对乳酸的降解机理进行了探索研究。实验结果表明：以300 W紫外汞灯为光源,在乳酸初始浓度为0.5 g/L、TiO2量为0.20 g/L、反应时间120 min、持续通入空气鼓泡的条件下,乳酸降解效果最佳,乳酸降解率为99.9%;降解12 h总有机碳去除率达91.2%。乳酸光催化降解的反应途径为：乳酸脱羧生成乙醇,乙醇被氧化生成乙醛,进而氧化为乙酸,所有的中间产物被继续降解,最终矿化为CO2和H2O等小分子物质。     

钒钛磁铁矿制备絮凝剂用于有机污水处理的研究

以钒钛磁铁矿为原料,利用盐酸浸出工艺制备铁、钛、钒三元絮凝剂,对工艺条件进行优化后用于处理模拟有机污水,并与聚合氯化铁(PFC)的絮凝效果进行对比.结果表明:在浸出时间为4 h、浸出温度为80℃、液固质量比为5、盐酸初始质量分数为20％时,浸出效果最佳,钒、铁、钛的浸出率分别为99.98％、97.77％、10.41％;...     

响应面分析法优化造纸污泥吸附剂除磷工艺

以造纸厂废水污泥为原料,采用微波加热法制备造纸污泥吸附剂。利用制备的造纸污泥吸附剂对模拟含磷废水进行了吸附研究,探讨了吸附时间、投加量、pH值、转速和温度等因素对除磷效果的影响,并采用响应面设计法优化吸附工艺条件。结果表明,获得了最佳除磷工艺条件为吸附时间97 min,投加量6.9 g/L,pH=6,转速200 r/min,温度30℃,在此条件下磷的去除率可达99%以上。因此,造纸污泥吸附剂对磷的吸附效果良好,具有重要的实际应用价值。     

含酚废水的超临界水氧化研究进展

本文对近年来超临界水氧化法 (SCWO)在含酚废水处理方面的发展进行了综述。主要介绍了含酚废水催化超临界水氧化技术的进展 ,讨论了催化剂、影响因素、转化率、机理及动力学等方面的内容