Fenton氧化-活性炭吸附协同深度处理垃圾渗滤液的研究

以上海某垃圾填埋场垃圾渗滤液为研究对象,采用Fenton氧化-活性炭吸附协同处理工艺对其处理效果进行研究。探讨了投加方式以及H2O2浓度、Fe2+浓度、活性炭投加量、温度、pH等因素对COD去除率的影响。结果表明:采用先投加活性炭吸附30 min后投加Fenton试剂反应150 min的方式能够获得最好的COD去除效果。正交实验表明各因素对COD去除的主次关系为:活性炭投加量Fe2+浓度反应温度H2O2浓度pH值;其最优化条件为:活性炭投加量为16g/L,Fe2+浓度为29 mmol/L,反应温度为60℃,H2O2浓度为78 mmol/L,pH值为3。     

腐殖酸树脂处理含Pb2+、CU2+、Ni2+废水的研究

利用泥炭为原料制备腐殖酸树脂.在动态条件下,研究了腐殖酸树脂对重金属离子Pb2+、Cu2+和Ni2+的吸附效果及吸附条件.同时探讨了腐殖酸树脂对重金属离子Pb2+、Cu2+和Ni2+的吸附与解吸再生机理,吸附机理研究表明,腐殖酸树脂对重金属离子Pb2+、Cu2+和Ni2+的主要吸附形式为离子交换吸附和络合吸附.结果表明,在废水pH值为5.0～7.0,Pb2+、Cu2+和Ni2+浓度分别为50 mg/L,经腐殖酸树脂处理,Pb2+、Cu2+和Ni2+去除率可达98%以上,且处理后废水近中性.含Pb2+、Cu2+和Ni2+电镀废水经腐殖酸树脂处理后,废水中Pb2+、Cu2+和Ni2+含量显著低于国家排放标准.     

改良Fenton工艺用于化工园区污水深度处理的小试

针对传统Fenton工艺产泥量大,处理成本高等问题,开发了一种基于含铁污泥再生回用的改良Fenton工艺。改良Fenton工艺主要包括Fenton水处理和含铁污泥再生两部分,其中含铁污泥再生工艺包括酸化过程和还原过程。实验结果表明,酸化反应的加酸量和上清液总铁浓度可根据含铁污泥浓度进行估算;还原反应铁粉投加量与酸化后溶液中总铁浓度1∶1时最优,生成的Fe2+浓度约为原溶液总铁浓度1.5倍,剩余铁粉可重复利用。含铁污泥再生催化剂用于Fenton工艺,降解COD的效果与Fe SO4作为催化剂的效果一致。利用改良Fenton工艺对化工园区污水进行深度处理,出水COD低于60 mg·L~(-1)。与传统Fenton工艺相比,改良Fenton工艺能减少60%的含铁污泥排放,降低运行成本40%以上。     

序批式工艺制备生物聚合硫酸铁混凝剂

本实验研究了序批式工艺(SBR)制备生物聚合铁混凝剂过程中主要影响因素(接种微生物浓度、起始亚铁离子浓度)对亚铁离子氧化速率的影响。研究结果显示,在受试实验条件内,较高的接种微生物浓度和较低的起始Fe2+浓度有利于Fe2+氧化,Fe2+浓度变化与反应时间呈线性关系;当起始Fe2+浓度为20 g/L,接种细菌浓度约为8×108个/mL时,Fe2+氧化速率最大,最大值可达到0.375 g/(L.h)。在反应过程中生成了少量黄色沉淀,经傅里叶变换红外光谱分析后确定其主要成分为黄钾铁矾。合成的生物聚合硫酸铁经过干化后各项指标均符合《水处理剂聚合硫酸铁》(GB 14591-2006)之规定。对比实验表明,自制生物聚合硫酸铁海水混凝时性能优于实验所选品牌的商业产品。     

大孔树脂吸附去除水中的2,4,6-三硝基甲苯

研究了2种大孔树脂XAD-4和NDA-804对水中的TNT的吸附行为。2种树脂对TNT的吸附等温线表明,温度的升高有利于吸附,在35℃条件下XAD-4树脂与NDA-804树脂对TNT的最高平衡吸附量分别达82.86 mg/g和94.26mg/g。采用Langmuir方程和Freundlich方程用于吸附等温线的解释,结果表明,吸附等温线更加符合Langmuir模型,相关系数均大于0.99。TNT在2种树脂上的吸附符合准二级动力学方程,TNT初始浓度越低,达到吸附平衡所需时间越短,在1 h内可达到吸附平衡。采用NDA-804处理对TNT废水,废水中TNT浓度由103.58 mg/L降至0.4 mg/L,去除率达99.6%,吸附后的树脂采用pH=2的乙醇和盐酸的混合液脱附可再生,高浓度再生溶液经蒸馏可回收TNT,实现了废水治理与资源化。     

活性炭吸附-Fenton氧化处理高盐有机废水

采用活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺处理高盐度难降解有机废水的性能。考察了不同工艺参数对活性炭吸附及Fenton氧化对高盐有机废水处理效率的影响。结果表明,采用活性炭单独处理时,在pH=6.0,活性炭投加量为9.0g/L,吸附时间为60 min条件下,COD去除率最大,达到47.5%。活性炭吸附处理后,废水再采用Fenton氧化处理,在FeSO4.7H2O投加量为3.0 g/L,H2O2投加量为4.7 g/L,反应时间为30 min条件下,COD去除率最大,达到84.4%。整体而言,经过活性炭吸附和Fenton氧化处理后,废水COD由初始浓度13 650 mg/L降至560 mg/L,去除率达到95.9%。活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺适合高盐度难降解有机废水的处理。     

微波辐射回用活性炭对水中亚甲基蓝和Cd~(2+)去除效果的研究

考察了微波-活性炭联合处理技术对模拟染料废水中亚甲基蓝和Cd2+的去除效果。对于100 mL浓度为1 000 mg/L的亚甲基蓝溶液、活性炭用量为10 g时,新活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.99%;采用700 W微波对吸附亚甲基蓝的活性炭辐射10 min进行再生并回用,经微波辐射再生10次后活性炭对亚甲基蓝的去除率为99.68%,未经微波作用反复使用10次的活性炭对亚甲基蓝的去除率为85.41%。结果表明:微波处理有效地减缓了活性炭吸附能力的下降速率,实现了活性炭再生和反复使用。在吸附过程中,Cd2+使活性炭对亚甲基蓝的吸附能力略有下降,而共存的亚甲基蓝则促进了活性炭对Cd2+的吸附,对新炭和再生后活性炭物理化学特性的表征证明了活性炭对亚甲基蓝的吸附为物理吸附,对Cd2+的吸附为化学吸附。     

树脂吸附法处理硫化促进剂CA生产废水的研究

采用特种吸附树脂处理促进剂CA生产废水 ,系统地研究了废水的pH值、吸附温度及吸附流量等因素对树脂吸附性能的影响 ,以及以稀硫酸为脱附剂 ,其配比、流量、温度等对树脂脱附性能的影响。实验结果表明 ,特种吸附树脂对该废水具有良好的吸附 脱附效果 ,废水经吸附处理后 ,CODCr浓度由 2 0 0 0 0mg/L左右降至 30 0mg/L以下 ,CODCr去除率达98%以上。该工艺简单 ,运行稳定 ,操作简便 ,可望实现工业化。     

PS高级氧化-离子沉淀-V型砂滤组合工艺深度处理AO7染料废水应用研究

采用Fe2+活化PS高级氧化-离子沉淀-V型砂滤组合工艺对模拟印染废水进行深度处理。以AO7为模型污染物,模拟COD约100 mg/L的废水,考察了PS、Fe SO4投加量和摩尔比对COD去除率、体系剩余SO2-4浓度和SS去除率的影响。结果表明,该组合工艺能有效处理AO7废水,当PS∶Fe2+∶AO7摩尔比为30∶15∶2时,COD去除率可达最大的80.6%,处理成本5元/m3;当PS∶Fe2+∶AO7摩尔比为30∶15∶4时,COD去除率可达77.6%,SO2-4去除率高达60.6%,出水SO2-4浓度124.4 mg/L,处理成本2.7元/m3;当PS∶Fe2+∶AO7摩尔比为30∶20∶8时,COD去除率可达64.7%,SO2-4去除率达42.4%,出水SO2-4浓度110.5 mg/L,SS10 mg/L,处理成本为最低的1.5元/m3。组合工艺中高级氧化塔为COD去除的关键环节;离子沉淀池可以有效去除反应过程中产生的SO2-4。     

用H_2O_2/Fe~(3+)处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H2O2/Fe3+催化氧化处理高浓度含甲醛废水,探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响,并通过酸溶解回用失活催化剂.结果表明,较优的操作条件为:H2O2/COD(质量比)=2.2～2.6,Fe3+/H2O2(摩尔比)=0.048～0.058,反应pH 1.80～2.68,反应温度50℃,反应时间40 min;在上述操作条件下,甲醛去除率达到99%以上,COD去除率达到85%以上.失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用,其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同.采用H2O2/Fe3+处理含甲醛废水具有比采用H2O2/Fe2+较优的效果.     

混凝-Fenton氧化-Fe0还原预处理高浓度硝基苯生产废水

采用混凝-Fenton氧化-Fe0还原工艺预处理高浓度硝基苯废水,考察各反应阶段硝基苯去除效果及影响因素。研究表明,聚铁混凝性能优于聚铝;初始COD为17 350 mg/L、硝基苯浓度为10 050 mg/L的废水,在pH=4,聚铁投加浓度3 300 mg/L时,COD和硝基苯去除率分别为63%和62%;混凝沉降后的上清液用Fenton试剂氧化,可在较宽pH(3～6)范围内降解硝基苯,当H2O2(30%)浓度为6 000 mg/L,Fe2+浓度为168 mg/L时,氧化效率最高;聚铁混凝-Fenton氧化后的出水用Fe0还原,最佳还原条件为:pH=3,Fe0浓度1 500 mg/L。原水经聚铁混凝-Fenton氧化-Fe0还原后,COD和硝基苯总去除率分别达90%和98%,总药剂成本约12.4元/t。处理后废水硝基苯浓度为168 mg/L,适宜进行后续的厌氧-好氧生物处理。     

鸟粪石沉淀-协同氧化预处理阻燃剂废水

采用鸟粪石沉淀法、Fe/C微电解-Fenton氧化组合工艺对阻燃剂废水进行预处理,研究各阶段的最优反应条件。结果表明:鸟粪石沉淀最优工艺条件为pH 9.5、HRT=20 min、n(Mg)∶n(P)=1.1∶1,Fe/C微电解-Fenton氧化的最优工艺条件为初始pH 3.5、HRT=80 min、双氧水(30%浓度)的投加量为10%。最优条件下连续运行的出水COD、TP和NH_4~+-N的去除率可达70%、97.8%和78.6%左右。     

膨润土复合新型吸附剂处理含Mn~(2+)废水

针对废水中Mn2+难去除问题,利用经高温焙烧制备的膨润土-粉煤灰复合新型吸附剂对废水中的Mn2+进行吸附处理实验研究。研究了新型吸附剂在不同的吸附时间、pH、初始Mn2+浓度条件下对Mn2+的吸附去除效果影响、Fe2+、Mn2+共存时竞争吸附特性以及吸附Mn2+的吸附性能和反应动力学。实验结果表明,新型吸附剂处理Mn2+浓度为35 mg/L的废水,在温度25℃、转速100 r/min、投加量20 g/L、吸附时间120 min、pH≥7时反应条件最佳,Mn2+的去除率均可达到90%以上;Fe2+、Mn2+共存时,存在竞争吸附,Fe2+会被优先选择吸附去除,Fe2+的存在会影响Mn2+的去除效果;膨润土复合新型吸附剂对Mn2+的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型和准二级动力学模型。新型吸附剂对废水中的Mn2+有很好的去除效果,而且能有效解决膨润土不易固液分离问题,可作为含Mn2+废水高效、廉价、环保的水处理吸附剂。     

树脂吸附法处理硫化促进剂CA生产废水的研究

采用特种吸附树脂处理促进剂CA生产废水，系统地研究了废水的pH值、吸附温度及吸附流量等因素对树脂吸附性能的影响，以及以稀硫酸为脱附剂，其配比、流量、温度等对树脂脱附性能的影响。实验结果表明，特种吸附树脂对该废水具有良好的吸附，脱附效果，废水经吸附处理后，CODCr浓度由20000mg／L左右降至300mg／L以下，CODCr去除率达98％以上。该工艺简单，运行稳定，操作简便，可望实现工业化。     

铁负载阴离子交换树脂高效除磷研究

针对污水处理生化出水高磷酸盐浓度对水体富营养化影响的问题,采用阴离子交换树脂(AER)为基质材料,利用树脂上—NH2官能团中的N原子与Fe3+发生配位聚合,制备了除磷聚合配位交换吸附剂(Fe—PLE)。并采用Langmuir和Freundlich等温吸附方程对Fe—PLE和原AER进行了比较,发现Fe—PLE更加趋向化学吸附类型,且Fe—PLE最大吸附容量达到93.05 mg/g,比AER提高了47.98%。通过SEM、EDS、FT-IR及TGA对吸附前后Fe—PLE和AER的表征比较,认为通过配位作用形成Fe—O配位键是Fe—PLE的可溶性无机磷吸附效率提高的主要原因。通过静态吸附实验考察了吸附时间、p H和竞争性阴离子对AER和Fe—PLE吸附的影响,结果显示,Fe—PLE吸附平衡时间为1.5 h,比AER稍高;2种吸附填料都在p H 7.0时效率最高,AER的磷吸附效率对p H较为敏感,Fe—PLE能够在相对较宽的p H范围内保持高去除率;竞争性阴离子对AER磷吸附的负面影响较大,而Fe—PLE依靠其Fe—O的配位作用具有一定的抗干扰能力。通过4次循环再生实验,Fe—PLE表现出良好再生能力的同时磷有较高的回收利用率。     

异相类Fenton氧化处理T酸废母液的催化剂

为了比较黄铁矿、钛铁矿、磁铁矿、钒钛磁铁矿、零价铁以及亚铁催化双氧水氧化处理T酸废母液的效能,研究了不同体系的催化氧化反应动力学以及pH值变化情况,考察了H2O2投加量、催化剂投加量及循环利用次数的影响.研究结果表明,黄铁矿、钛铁矿催化活性较亚铁离子更好,且受废水pH值变化影响小,T酸废母液TOC去除率高达75％左右,是十分有效的类Fenton反应催化剂.钛铁矿催化活性较黄铁矿好,重复利用5次,TOC去除率依然保持在72％以上,表明钛铁矿有着很好的重复利用性.     

新型TCAS吸附树脂对水中Cd~(2+)的吸附去除研究

通过静态吸附试验,研究一种由超分子受体化合物磺化硫杂杯芳烃(TCAS)与树脂结合的产物--新型TCAS吸附树脂对重金属Cd2+的吸附去除性能,并初步探讨了吸附机理.试验研究结果表明,TCAS吸附树脂对Cd2+的饱和吸附量为14.45 mg/g.当温度为20℃,0.5 g TCAS吸附树脂对10 mL浓度为5 mg/L的Cd2+溶液吸附60 min时,Cd2+的去除率可达到99%以上.pH值是影响TCAS吸附树脂吸附效果的重要因素,在pH=5～9时,Cd2+的去除率随着pH值的升高而增大.在试验范围内,TCAS吸附树脂对Cd2+吸附符合Freundlich方程.吸附在TCAS吸附树脂上的Cd2+可洗脱回收,TCAS吸附树脂也可再生利用.TCAS吸附树脂对重金属Cd2+的吸附机理主要归因于TCAS对Cd2+的络合作用.     

Fe/Cu/C微电解深度处理钻井废水

以某油井钻井废水经高效混凝+吸附过滤处理后的出水为研究对象,采用Fe/Cu/C微电解对钻井废水进行深度处理研究。结果表明,Fe/Cu/C微电解的最佳工艺条件为:Fe/Cu/C质量比为7∶3∶10,Fe/Cu/C投加量为1 000 g/L,pH为3.0,气水比为54∶1,反应时间为180 min;Fe/Cu/C微电解对钻井废水深度处理的效能十分显著,在最佳工艺条件下,废水COD质量浓度由428.63 mg/L降至98.32 mg/L,COD去除率达到77.06%。     

腐殖酸树脂处理含Pb^2＋、CU^2＋、Ni^2＋废水的研究

利用泥炭为原料制备腐殖酸树脂.在动态条件下,研究了腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附效果及吸附条件.同时探讨了腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的吸附与解吸再生机理,吸附机理研究表明,腐殖酸树脂对重金属离子Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋的主要吸附形式为离子交换吸附和络合吸附.结果表明,在废水pH值为5.0～7.0,Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋浓度分别为50 mg/L,经腐殖酸树脂处理,Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋去除率可达98%以上,且处理后废水近中性.含Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋电镀废水经腐殖酸树脂处理后,废水中Pb^2＋、Cu^2＋和Ni^2＋含量显著低于国家排放标准.     

海绵铁还原耦合活性炭吸附-微波再生技术降解甲基橙

采用海绵铁(s-Fe0)还原耦合活性炭(GAC)吸附-微波(MW)再生技术降解甲基橙(MO)溶液,重点考察了s-Fe0投加量、粒径、微波功率等因素对MO去除效果的影响。结果表明,s-Fe0投加剂量为15.0 g/L、粒径为3～5 mm、超声波功率为200 W,反应1 h,MO的去除率为94.2%。其次,采用GAC吸附-MW再生技术(800 W,照射1 min)循环处理上述脱色后的MO废水。结果表明,GAC吸附可有效降低废水的生物毒性及残留的染料、TOC和总铁离子浓度,且MW辐射可有效再生吸附饱和的GAC颗粒。因此,s-Fe0还原耦合GAC吸附-MW再生技术可以有效降解MO染料,具有处理效果好、实现资源循环利用等优点。