微波-Fenton法处理EDTA-Cu-Ni废水的工况与效能

为了探索微波-Fenton反应体系中的反应机理,进行了正交实验、单因素影响实验和微波-Fenton与水热-Fenton的对比实验。通过正交实验,确定了微波-Fenton法处理络合态重金属废水的主要影响因子为Fe2+投加量、初始pH、H2O2投加量及反应温度,COD与Ni去除效率的影响因子的权重次序一致,而Cu去除的权重次序则与前两者不同;单因素优化实验结果表明,微波-Fenton法处理EDTA-Cu-Ni废水在反应时间为9 min时的最优条件为:Fe2+投加量为0.5 mmol/L,H2O2投加量为185 mmol/L,初始pH为2.5,反应温度为80℃;此时COD∶Fe2+∶H2O2为1∶0.06∶15(mg/L),各影响因子对有机物与金属离子的去除影响效应不同;微波水浴对比实验结果表明,在微波-Fenton体系中,微波主要起加热和提高反应速率的作用。     

TiO_2/PTh/Fe_3O_4催化剂制备及光催化与磁回收性能

以聚噻吩磁性微珠PTh/Fe3O4(PF)为载体,采用低温水热法(170℃,pH=7±0.2)在其表面负载TiO2,制备了壳/壳/核结构的磁载光催化剂TiO2/PTh/Fe3O4(TPTF)。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明,TiO2晶粒大小在4~6 nm之间,具有混晶结构(锐钛矿型占93.6%,金红石型占6.4%);当nTiO2∶n噻吩单体∶nFe3O4=75∶2.5∶1时,TPTF的催化活性最佳;P25、纯TiO2、TPTF(nTiO2∶n噻吩单体:nFe3O4=75∶2.5∶1)和TiO2/Fe3O4(TF)光催化降解苯酚的速率常数分别是0.0371、0.0302、0.0253和0.0106 min-1;TPTF循环使用5次,其反应速率常数、饱和磁化强度以及磁回收率为0.0205 min-1、1.59emu/g和89.3%,比第1次的0.0253 min-1、1.85 emu/g和94.7%略有降低。     

酸析-Fenton氧化法处理采气废水

采用酸析-Fenton氧化法对川西某气井采气废水进行降解处理研究,考察了pH、Fenton试剂配比、投加量及反应时间等主要影响因素对采气废水处理效果的影响,并选用气相色谱-质谱仪器(GC-MS)对酸析-Fenton氧化法处理前后水样的成分进行定性分析.结果表明,酸析-Fenton氧化法最佳实验条件:pH为l,H2O2/COD为7,H2O2/Fe2+(摩尔比)为3,反应时间为120 min;在最佳实验条件下COD、SS、油类物质、色度的去除率分别为81％、99％、95％、99％;对比处理前后水样的GC-MS图谱,表明在质谱扫描范围内,处理前后水样中物质成分变化较大,酸析-Fenton氧化技术对采气废水中难降解有机物的去除效果明显.     

烟气脱硫中亚硫酸钙铁锰复合催化氧化优化

亚硫酸钙氧化是湿法石灰石/石膏法脱硫中十分重要的一个环节,优化亚硫酸钙氧化过程有助于降低湿法脱硫能耗和物耗。以Ca SO_3氧化速率(SOR)为研究对象,对比了Fe和Mn单独催化和复合催化的氧化效果,通过单因素和响应面法考察了p H、Fe/Mn比例和起始Ca SO_3浓度对SOR的单独和联合效应。结果表明,Fe和Mn复合催化的SOR明显高于单独催化。对SOR的影响大小依次为起始Ca SO_3浓度p HFe/Mn,Fe/Mn和起始Ca SO_3浓度的交互作用显著。Ca SO_3氧化的最佳条件为p H 4.5,Fe/Mn为0.37,起始浓度为17.83 mmol·L~(-1),优化的SOR为4.22 mmol·(L·min)~(-1)。结构表征结果表明,亚硫酸钙氧化首先生成Ca SO_4·2H_2O的(020)、(021)和(041)晶面,产物为Ca SO_4·2H_2O。     

UV-Fenton氧化法降解有机氟废水

针对有机氟废水中有机氟化合物C-F键稳定性强、难于降解的特点,采用UV-Fenton氧化法对五氟丙烷(F245)产品样品废水进行氧化降解处理,目的在于建立一种有机氟废水降解的有效方法。通过在波长185 nm紫外灯照射下,对温度、p H、催化剂以及催化剂与H2O2的比例4个因素进行正交实验设计,确定了反应的最佳条件:温度49℃、p H为4、催化剂Fe2+浓度1 mmol/L、Fe2+/H2O2比例1∶50、反应时间24 h。实验结果表明,五氟丙烷(F245)产品样品废水经UVFenton氧化法降解处理后,有机氟被完全降解。     

微波辅助Cu(Ⅱ)-Fenton体系催化氧化处理对硝基苯酚废水

为了拓宽Fenton反应pH范围,提高降解效率、减少药剂用量,向Fenton体系中添加辅助催化剂Cu(Ⅱ),并对微波辅助催化氧化对硝基苯酚(PNP)模拟废水工艺进行了研究。提出微波辐照-放置处理工艺,并与普通全过程微波处理工艺进行了比较。结果表明,该体系处理工艺将Fenton反应最佳pH范围由2.0~3.5拓宽到2.0~5.5;在pH=5.0时,对于100 mg/L的PNP溶液,当[Cu2+]=0.8 mg/L、[Fe2+]=3.0 mg/L、[H2O2]=0.2 g/L,微波功率250 W,辐照2.0 min、放置4.0 min,PNP去除率可达98%以上;辅助催化剂Cu2+的加入增强了氧化效果,同时节约药品20%以上。通过对比实验发现,Cu2+与Fe2+发生了某种作用机制,联合促进了体系中·OH的生成。该反应体系不仅将传统Fenton反应体系狭窄的pH值范围延伸到接近中性的区域5.0~5.5,又可在短时间内使PNP去除率达到98%以上。     

Fe0/O2体系产生H2O2和·OH等活性氧化剂的研究进展

零价铁(Fe0)在水处理过程中有着非常广泛的应用.向Fe0反应体系中曝气,可利用O2还原自发生成H2O2,继而在常温、常压、较宽的pH范围(3～8)内产生·OH等强氧化剂氧化降解有机物.总结了Fe0/O2体系的反应机制,其中主要包括Fe0的双电子传递与Fe2-的单电子传递还原O2产生活性中间体H2O2,以及H2 O2与Fe2+发生Fenton反应产生氧化剂；介绍了pH、曝气方式、溶解氧、Fe0的比表面积及其投加量等因素对氧化剂产量及性质的影响;着重论述了向Fe0/O2体系中加入天然有机物质(NOM)、多金属氧酸盐(POM)等氧化还原媒介,以及草酸盐(C2O42-)、氨三乙酸(NTA)、乙二胺四乙酸(EDTA)等络合剂或引入第二金属形成双金属/O2体系等方法强化体系氧化能力的措施,并提出了Fe0/O2体系未来的研究方向.     

磁性Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料催化降解水中17β-雌二醇

利用化学沉淀法制备磁性四氧化三铁/石墨烯(Fe3O4/GE)纳米复合材料,并将其与H2O2构成非均相Fenton体系用于催化降解水中微量的17β-雌二醇(E2),研究了初始p H值,初始H2O2浓度,催化剂用量对E2降解的影响。结果表明,Fe3O4/GE纳米复合材料在无需外加光源的条件下能够有效催化降解E2。在p H 7.0,E2初始浓度为1 mg/L,初始H2O2浓度为15 mmol/L,Fe3O4/GE投加量为15 mg/L的条件下,反应8 h后可去除92.9%的E2。Fe3O4/GE具有便捷的磁分离特性和稳定的催化活性,经过7次循环使用后对E2的降解效率仍保持在91.5%左右。     

Fe~0/O_2体系降解苯胺废水机理

以苯胺为研究对象,在Fe~0/O_2体系中开展了降解实验。考察了苯胺在Fe~0/O_2体系与单一Fe0体系和单一O2体系下的降解效果,探究了Fe~0/O_2体系中活性氧化物的产生及降解苯胺的可能途径。结果表明:初始浓度为5.1 mg·L~(-1)的苯胺在Fe~0/O_2体系中可完全降解,降解过程存在协同效应,在Fe~0/O_2体系下降解速率常数为单一零价铁体系与单一氧化体系降解速率常数之和的46.15倍;Fe~0/O_2体系中活性氧化物主要有H2O2和·OH等自由基,苯胺在体系中的降解以·OH氧化为主,可能的降解途径为矿化和聚合,并以矿化为主;苯胺降解过程中氮素产物的变化表明降解体系中存在大量含氮有机物等中间产物。     

辉光放电等离子体氧化降解水中邻苯二甲酸二丁酯

研究了辉光放电等离子体降解水中典型的环境内分泌干扰物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)及降解过程中过氧化氢(H2O2)的生成规律。考察了电解质种类、共存污染物(甲醇、叔丁醇)及催化剂等条件对DBP降解及H2O2生成的影响。结果表明,在硫酸钠溶液中DBP降解效率和H2O2生成速率最高;甲醇、叔丁醇等共存污染物对DBP降解和H2O2生成有抑制作用;Fe2+,Fe3+和Cu2+对DBP的降解有催化作用,其催化效果为Fe2+>Fe3+>Cu2+。用高效液相色谱、离子色谱及气质联用仪等仪器分析了降解中间产物,提出了可能的降解机理。     

Cu~(2+)助芬顿法处理高浓度邻苯二甲酸二甲酯废水

Cu2+可以与H2O2发生类Fenton反应,用Fenton法处理同时含有难降解有机物和Cu2+的工业废水时,Cu2+对于Fenton氧化难降解有机物的反应具有促进作用。本实验在高浓度邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和Cu2+组成的模拟工业废水中投加Fenton试剂(Fe2++H2O2),利用Cu2+辅助Fe2+催化Fenton反应氧化难降解有机物。通过正交实验,优选反应条件,并进行单因素实验,分析不同Cu2+浓度、初始H2O2浓度、H2O2∶Fe2+(摩尔比)、pH及温度对DMP去除率的影响,以确定最佳的反应条件,并对反应机理进行了初步探讨。当Cu2+浓度为10 mg/L、DMP浓度为250 mg/L、初始H2O2的浓度为499.5 mg/L、H2O2∶Fe2+的摩尔比为4∶1、温度为20℃时,DMP的去除率最高可达到98.67%。本研究为类芬顿法处理难降解有机物和重金属离子共存的复杂工业废水奠定了基础。     

用于光催化的针铁矿材料制备及性能

以沉淀法制备的针铁矿为光催化剂,考察了Fe3+来源、反应方式、陈化温度及陈化时间等因素对合成针铁矿的影响,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对不同因素制备的针铁矿矿相及微观形貌进行表征,确定了适宜的催化剂制备条件。选用双酚A(BPA)为目标污染物,研究了针铁矿的光催化性能。结果表明,采用将Na OH溶液逐滴滴加至Fe(NO3)3溶液中,在60℃条件下陈化12 h以上可以得到结晶度高、呈现均匀棒状的针铁矿,对BPA的去除率达90%以上。相比传统光-Fenton体系,UV/针铁矿/H_2O_2体系不仅可以拓宽p H值,而且可以减少H_2O_2的使用量,降低处理成本。     

Fenton试剂处理选矿废水机理研究

研究了用Fenton试剂处理选矿废水中残余的黄药,分别考查了氧化时间、反应初始pH值、Fe2+浓度及H2O2用量对黄药降解效果的影响,用正交试验确定了4个因素的最好条件。结果表明:初始pH值和H2O2用量是影响去除效果的主要因素;氧化时间为60 m in,反应初始pH=4,[Fe2+]=20 mg/L,[H2O2]=20 mg/L,黄药的浓度为125 mg/L时,黄药的去除率达到99.5%;初步探讨了Fenton试剂净化废水中黄药的机理是.OH自由基先将黄药氧化为过氧化黄原酸盐,再将其氧化为CO2,黄药得到去除。     

UV/H2O2/草酸铁络合物光降解邻苯二甲酸二丁酯研究

研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在UV/H2O2/草酸铁络合物体系中的光降解.结果表明,UV/H2O2/草酸铁络合物能有效地光解DBP;在pH值为4时,DBP光解速率最快,中性和碱性条件下光解效率降低;DBP的光解速率随H2O2浓度的升高而增大,但H2O2浓度较大时,其对·OH的清除作用使DBP的光解速率减慢;[Fe3 ]/[C2O42]＜1/10,DBP光解速率随Fe3 浓度增大明显提高,[Fe3 ]/[C2O42]＞1/10时,引起DBP光解速率的增加不明显.     

超声-Fenton联用技术深度处理皮革综合废水生化出水

针对皮革综合废水生化处理出水中存在COD和色度偏高等问题,提出采用超声-Fenton联用技术对生化后的皮革综合废水进行深度处理。通过单因素实验考察了超声功率、H2O2投加量、Fe2+投加量(即H2O2/Fe2+比)、溶液pH和反应时间对水样中COD和色度去除率的影响;正交实验结果表明,当溶液初始pH值为4.0时,各因素影响显著性的先后顺序为H2O2>超声功率>反应时间>Fe2+;其优化的实验条件为:H2O2为24.0 mL/L、超声功率为85 W、反应时间为45min、Fe2+为2.2 g/L,经超声-Fenton联用技术深度处理后COD的去除率可达85.4%。在最佳实验条件下,对超声-Fenton联用技术深度处理皮革综合废水生化出水的动力学研究发现,水样中的COD降解反应符合表观一级反应动力学,速率常数增强因子可达8.64,表明存在显著的协同效应。     

电-Fenton法预处理干法腈纶生产废水

以Ti金属网为阴极,Ti基RuO2涂层形稳电极为阳极,采用外加H2O2和Fe2+的方式,研究了电-Fenton氧化预处理干法腈纶生产废水的工艺,考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值和电流强度等因素对污染物降解过程的影响,分析了废水可生化性和污染物变化规律。结果表明,电-Fenton法可以有效降解废水中有机污染物,使废水COD迅速降低,在初始pH值为3.0,Fe2+投加量为5.0 mmol/L,H2O2投加量为60.0 mmol/L,电流强度0.2 A的条件下,反应120 min后COD去除率可以达到44.0%以上;反应过程中H2O2的投加方式对电-Fenton法的处理效果具有明显影响,H2O2分6次投加可以使COD去除率由一次性投加时的44.8%提高至54.1%;处理后废水的BOD5/COD由0.29升高至0.68;GC-MS结果表明,经电-Fenton法预处理后,废水中多数芳香族化合物和特征污染物能被有效降解。     

铝铁复合淀粉絮凝-微波/H_2O_2氧化协同处理垃圾渗滤液

针对垃圾渗滤液成分复杂、污染物浓度高、可生化性差等特点,采用铝铁复合淀粉(CAFS)絮凝-微波/H2O2联用技术对垃圾渗滤液进行处理,考察了初始p H、絮凝剂投加量、微波辐射反应时间和H2O2投加量等因素对处理水质的影响。结果表明,絮凝最佳反应条件为p H 6.0,投加量13 m L/L;微波/H2O2氧化的最佳反应条件为p H 3.0,30%H2O225m L/L,温度70℃,反应时间5 min。在上述最佳条件下,单独CAFS絮凝、单独微波/H2O2和CAFS絮凝-微波/H2O2联用对垃圾渗滤液COD的去除率分别为32.3%、42.4%和85.7%,CAFS絮凝与微波/H2O2联用,可利用CAFS残余的Fe2+与H2O2构成Fenton氧化体系,实现絮凝与微波催化氧化工艺的耦合,两者起到很好的协同作用。     

光助非均相Fenton体系用于活性艳红X-3B脱色的研究

在光助非均相Fenton体系中,采用一种稀土铈铁复合(CeFe)材料作为催化剂,并探讨了该反应体系在不同条件下活性艳红X3B的脱色效果。结果表明:该光助非均相Fenton反应在前10min符合一级反应动力学。采用掺杂0.08mol/L铈制备的CeFe材料对活性艳红X3B具有最佳的脱色效果,在pH3.0、H2O234mg/L、UV253.7nm条件下,10min内该反应体系速率常数k达到0.2456min-1,明显高于相同条件下的UV/H2O2(0.0446min-1)、UV/CeFe(0.0306min-1)体系的速率常数。     

类Fenton氧化-絮凝耦合处理活性艳红K-2BP的研究

以H2O2为氧化剂、聚硅硫酸亚铁(PFSSⅡ)为催化絮凝剂,两者耦合形成类Fenton试剂氧化-絮凝处理活性艳红K-2BP废水.当PFSSⅡ的铁硅摩尔比为1∶3,H2O2和PFSSⅡ的投加量分别为10 mg/L和15 mg/L(以Fe2+计)时,活性艳红的脱色率可达到98%以上,且氧化反应速率符合三级反应速率方程.与传...     

Fenton氧化-混凝联合工艺处理络合铜镍废水的研究

采用Fenton试剂氧化-混凝联合工艺对难处理络合铜镍电镀废水进行了研究,考察了废水初始pH值、H2O2初始浓度、[Fe2 ]/[H2O2]、反应时间和温度、混凝液pH、混凝剂质量浓度对处理过程的影响,探讨了废水的降解途径和机理.结果表明,在体系初始pH=4,温度30℃,H2O2投加量为800mg/L,[Fe2 ]/[H2O2]=0.1,反应时间60 min,混凝液pH=8及混凝剂质量浓度为500mg/L的条件下,废水的COD去除率为96.98%,Cu2 为99.91%,Ni2 为99.92%,处理水完全达到国家一级排放标准.同时依据GC/MS对X-GN降解最终产物的分析结果,推导出废水的基本降解机理和途径.