Fenton氧化法的影响因素及其在废水处理中的应用

阐述了Fenton试剂的氧化机理,介绍了Fenton法的应用以及发展趋势,讨论了各项因素如pH值,Fe2 与H2O2投加量的比、温度和反应时间等对氧化效果的影响.Fenton法在处理难降解有机污染物时具有独特的优势,是一种很有应用前景的废水处理技术.     

Fenton催化氧化降解藻毒素MCLR的效能研究

研究了Fenton试剂对饮用水中藻毒素MCLR的降解效能,考察了H2O2用量、Fe2+H2O2最佳摩尔比、pH值和反应时间对Fenton降解藻毒素的影响,得到Fenton降解藻毒素的最佳反应条件:H2O2浓度为0.24mol·L-1、Fe2+H2O2摩尔比1∶9、初始pH值为2～3.5、反应时间为45min.同时采用邻二氮菲Fe(Ⅱ)光度法检测Fenton反应中生成的羟基自由基,从而很好地阐明了Fenton催化氧化降解藻毒素的强氧化作用机制.高效液相色谱分析发现,作用机制可能是Fenton催化氧化藻毒素,生成某种相对稳定的中间产物,然后异构化Adda基团的共轭双键,使Adda基团的结构发生变化,从而降低其毒性.     

Fenton试剂氧化降解腐殖酸动力学

研究了Fenton试剂氧化降解腐殖酸废水的过程及动力学.结果表明,Fenton法能通过氧化和混凝作用有效去除腐殖酸,其中氧化降解速率主要与Fenton试剂投量、腐殖酸初始浓度和初始pH值有关,且氧化作用主要发生在反应前60 min.在pH为4.0,[Fe2+]0为5～40 mmol.L-1,[H2O2]0为40～120 mmol.L-1,[HS]0为250～1 000 mg.L-1,温度为278～318 K的实验范围内,反应初始阶段腐殖酸的氧化降解符合表观反应动力学模型.模型值与实验值吻合良好,说明该反应动力学模型能较好地描述Fenton氧化降解腐殖酸过程.Fenton氧化降解腐殖酸的初始反应活化能Ea为14.9 kJ.mol-1,说明反应较易进行.动力学模型的反应总级数为2.34,其中H2O2的反应分级数(0.86)高于Fe2+的分级数(0.47),表明H2O2浓度比Fe2+浓度对Fenton氧化降解反应的影响大.     

两种高级氧化法处理丙烯腈生产废水的对比研究

采用以Ti/SnO2+金属铁为组合阳极的铁促双电极电化学氧化法和Fenton氧化法对丙烯腈生产废水进行了处理.对比了2种方法的处理效果,考察了诸多因子对处理效果的影响及反应过程的规律.结果表明,在外加相同量H2O2条件下,铁促双电极氧化法的COD去除率比Fenton氧化法可提高约30%～35%,且可获得超过90%的色度去除率;但当H2O2初始剂量小于1700mg·L-1时Fenton试剂氧化法处理后的废水色度反而增加.外加H2O2剂量的增加强化了Fenton氧化过程,使2种方法COD去除率均随之增加.当外加H2O2初始浓度为2200mg·L-1、电压为4.0V、反应时间为180min时,双电极电化学氧化法的COD去除率达75%.2种氧化反应过程中,H2O2浓度下降速率很快,反应60min(电化学)和30min(Feuton)时几乎均被耗尽.铁阳极通电时间对铁促双电极电化学氧化法的COD去除率和电流效率影响显著.铁促双电极氧化法(外加H2O2)对丙烯腈生产废水处理效果明显优于Fenton+铁促双电极氧化法(无外加H2O2),表明前者在有机废水处理领域有较好的应用潜力.     

Fenton试剂法处理青霉素废水

利用Fenton试剂处理青霉素废水,研究了pH、H2O2投加量、Fe2 投加量、反应时间和H2O2投加次数对废水COD去除效果的影响.结果表明,通过Fenton试剂氧化可使废水COD去除率达到83%.     

Fenton去除废水中甲基多巴的机制及动力学

采用Fenton试剂处理甲基多巴废水的实验结果表明, Fenton试剂能有效地去除甲基多巴及其降解产物引起的COD.不同的Fe2 ﹕H2O2,(摩尔比)下甲基多巴的Fenton反应机理有显著的差异,在高Fe 2﹕H2O2(≥2)时,反应机制是H2O2促进Fe2 的絮凝作用;在中Fe2 ﹕H2O2(=1)时,反应机制是兼有氧化和絮凝沉淀作用;在低Fe2 ﹕H2O2(≤0.2)时,反应机制是氧化作用,包括Fe2 催化H2O2氧化和Fe4 aq高价水合铁直接络合去除.针对低Fe2 ﹕H2O2(≤0.2)时甲基多巴的Fenton反应机制,建立了相应的动力学模型.模型值与实验值吻合良好,误差<10%,说明该反应动力学模型能较好地描述甲基多巴的Fenton去除过程.     

黄铁矿催化类Fenton反应处理阳离子红X-GRL废水

基于对天然矿物黄铁矿进行SEM、EDS表征的基础上,以黄铁矿为非均相类Fenton催化剂,以偶氮染料阳离子红X-GRL为目标污染物,考察了催化剂双氧水用量、溶液初始pH值、阳离子红X-GRL初始浓度、反应时间等因素对染料脱色效果的影响.结果表明,在H2O2浓度为26.6mg/L、矿用量1g/L、溶液初始pH值6.4左右的条件下,反应2min后,染料脱色率达95%左右.进行了黄铁矿在水溶液中的酸性氧化实验并且考察了Fe2+、SO42-浓度及溶液pH随矿重复利用次数的变化规律.初次使用的黄铁矿具有很强的酸性氧化特性,反应过程中伴随着大量Fe2+、SO42-及H+的溶出.染料的快速脱色主要是均相Fenton反应作用的结果.黄铁矿作为一种新的催化剂大大提高了类Fenton反应的催化活性,而且该新型类Fenton反应能克服传统Fenton反应适用pH范围小的局限性,拓展了Fenton反应在废水处理中的应用.     

微波诱导Fenton试剂氧化降解水中对硝基氯苯

采用微波辐射诱导Fenton氧化工艺处理对硝基氯苯模拟废水。考察了H2O2用量、Fe2+用量、溶液pH、微波辐射时间、微波功率对降解效果的影响;比较了微波诱导Fenton氧化法和单纯的Fenton氧化法对对硝基氯苯的去除效果。结果表明,微波辐射不仅可以提高对硝基氯苯的去除效率,还可促进对硝基氯苯的矿质化,大大提高COD去除率,并缩短反应时间。微波诱导Fenton氧化降解对硝基氯苯的适宜工艺条件为:H2O2和Fe2+用量分别为3.0g/L和160mg/L、pH为3、微波功率为800W、微波辐射时间为10min。在此工艺条件下,对硝基氯苯和COD的去除率分别可达98.9%和90.8%。     

Fenton试剂处理苯酚废水的研究

Fenton试剂作为一种强氧化剂,广泛应用于废水处理。本文通过单因素及正交实验分析了pH、H2O2投加量、Fe2+浓度、反应时间等因素对Fenton试剂降解苯酚废水的影响。结果表明其影响的主次关系为:FeSO4·7H2O用量pH值H2O2用量反应时间。最佳条件为:FeSO4·7H2O投加量为6g/L、pH=3、H2O2溶液投加量为8mL/L、反应时间为50min,此时CODCr去除率高达95.03%。     

Fenton氧化和絮凝作用对干法腈纶聚合废水中有机物的去除

采用Fenton法预处理干法腈纶聚合废水,考察H2O2投加量、Fe2+投加量及pH对Fenton反应过程中氧化和絮凝作用去除废水有机物的影响。结果表明,在H2O2投加量为90 mmolL,Fe2+投加量为30 mmolL,初始pH为3.0的条件下,反应120 min后调节pH至6.0进行絮凝,废水中TOC总去除率可达55.6%,Fenton氧化和絮凝作用可实现较好的有机物去除效果。Fenton氧化后将pH调至8.0,有利于絮体的沉降,在实际应用中更加合理。三维荧光光谱(EEM)和荧光区域积分(FRI)发现,Fenton反应能够去除废水中大部分类蛋白易降解有机物,氧化作用对废水中类富里酸有机物的去除作用较小,该类物质主要通过絮凝作用去除。     

混凝-Fenton法预处理模拟电脱盐废水

采用混凝-Fenton法对模拟电脱盐废水进行预处理,筛选出最佳混凝和氧化条件。结果表明:FeSO4.7H2O和聚丙烯酰胺投加量分别为1000 mg/L和7 mg/L,Fenton反应初始pH值为7,H2O2投加量为0.06 mL/mL(分两次投加),n(H2O2)∶n(Fe2+)=10∶1,反应2 h的条件下,经此法处理后硫化物和COD去除率分别达99%和90%以上,废水中较低浓度的Fe3+和Mn2+有利于Fenton氧化反应。     

流体化床Fenton深度处理合成制药废水研究

采用流体化床Fenton装置深度处理合成制药废水,通过正交试验确定了处理合成制药废水的最佳条件是HRT为20min,初始pH值为4.0,H2O2/CODcr（质量比）为4.0,H2O2/Fe2＋（摩尔比）为15,且在最佳条件下出水CODcr稳定在80mg/L以下,可以达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996）一级标准。同时将其与标准Fenton氧化法进行对比试验,结果显示流体化床FentonCODcr去除率可提高13%以上,污泥产生量可降低70%,运行成本可减低28%,稳定运行成本可以控制在3.0元/吨废水以内。     

沉淀-Fenton氧化预处理甲基硫菌灵废水

研究沉淀-Fenton氧化对甲基硫菌灵生产废水的预处理,考察SCN^-和CODcr的去除效果。先加入Cu-SO4和Na2S2O3对SCN^-进行沉淀,考察CuSO4和Na2S2O3加入量对CODcr去除率的影响;对沉淀后水样进行Fenton氧化,通过改变pH值、H2O2浓度、Fe^2＋浓度、反应时间等得出该农药废水在常温下的最佳操作条件。实验结果表明,经过沉淀处理后的废水,pH值为4、H2O2投加量为6～7 g/L、Fe^2＋投加量为1.2～1.5 g/L,氧化时间为2～4 h,CODcr浓度从12 000 mg/L降至3 600 mg/L,总去除率达到了70%。     

Fenton法处理中药废水的研究

采用Fenton氧化技术对中药废水进行实验处理,对主要操作条件及其对实验处理效果的影响进行了实验研究。主要考察了废水pH、H2O2投加量、Fe^2＋投加量及温度等对废水中CODcr去除率的影响。实验结果显示,在pH=3.0,H2O2投加量为4/5Qth,Fe^2＋浓度为7.9×10^-3mol.L-1,20℃的情况下反应80 m in后CODcr去除率可以达到71.40%,Fenton氧化反应对中药废水有比较好的处理效果,改善了废水的可生化性,有利于进一步进行生化处理。     

Fenton氧化法处理电镀有机废水研究

针对电镀有机废水COD浓度高、可生化性差等特点,选取广东深圳某工业园区电镀厂的除油废水(ρ(COD)为2 000~2 500 mg/L,pH=13.1~13.5),采用Fenton法进行预处理,探索了H_2O_2投加量、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、pH及反应时间对COD和BOD_5的去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量=15 00 mg/L,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=4∶1,pH=3,反应时间=30 min。在此条件下,COD去除率可达到89.76%,同时B/C从0.19提高到0.31,有机废水的可生化性大幅提高,能达到可生化处理的基本要求。采用Fenton法对电镀有机废水进行预处理是可行的。     

芬顿试剂、高锰酸钾对餐饮业废水的预氧化效果研究

以芬顿试剂、高锰酸钾为氧化剂氧化降解餐饮业废水,通过测定COD、BOD5变化来比较氧化效果。在单因素实验的基础上,采用正交实验研究。芬顿试剂的最佳氧化条件是：FeSO4·7H2O投加量为3mmol／L,pH=3,H2O2／Fe^2＋比为3：1,反应时间为120min。高锰酸钾的最佳氧化条件为投加量10mL／L,pH=2,反应时间为60min。研究表明：与高锰酸钾处理的效果相比,采用芬顿试剂,COD去除率可达80％,处理后废水的可生化性大大提高,为进一步的生化处理创造了良好的条件。     

微电解/Fenton法预处理炼油碱渣的实验

采用铁碳微电解/Fenton试剂组合工艺对炼油碱渣废水混凝沉淀处理后出水,进行降解研究。实验结果表明:pH值为3,废水与铁碳填料的体积比为2∶1,微电解反应时间2 h,曝气的条件下,废水的处理效果最好,COD的去除率超过42.5%。Fenton试剂处理微电解反应出水的最佳操作条件是:pH值在2～3之间、反应时间2.5 h、Fe2+浓度为800 mg/L左右、H2O2浓度为0.25 mol/L,在此条件下,Fenton试剂处理微电解处理后的炼油碱渣废水COD平均去除率为63.8%以上,微电解/Fenton工艺对COD的总去除率在79.2%左右,可生化性由0.16提高到0.56。     

高级氧化技术在废水处理中的应用研究进展

探讨了高级氧化技术（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，即ＡＯＰｓ）如：Ｏ３／Ｈ２Ｏ２Ｆｅｎｔｏｎ试剂均相湿式催化氧化；Ｈ２Ｏ２／ＵＶ、Ｏ３／ＵＶ、Ｏ３／Ｈ２Ｏ２／ＵＶ均相光催化氧化；多相湿式催化氧化，多相光催化氧化，多相催化和生化氧化等过程处理废水及其反应机理，论述了ＡＯＰｓ技术在工业废水处理方面的研究进展。     

印染行业退煮漂废水处理工艺的实验研究

研究"混凝沉淀-Fenton试剂氧化"工艺处理印染行业退煮漂废水,结果表明,在选用的四种混凝剂中,最佳混凝药剂是聚硅酸硫酸铝(PASS),最佳投药量为3 g/L,适宜反应pH值为4~5;用Fenton试剂处理混凝沉淀后的上清液,最佳氧化工艺条件:反应时间为1.5 h、pH为3~5、H2O2投加量为0.2 mol/L、n(H2O2)∶n(Fe2+)值为1.5;经过"混凝沉淀-Fenton试剂氧化"全流程处理后,废水COD cr、BOD5、色度、SS均有较高的处理效果,COD cr去除率达93.55%、BOD5去除率达89.77%、色度去除率达85.71%、SS去除率达95.9%。     

高级氧化处理苯酚废水的研究

采用Fenton试剂和O3对COD为950mg/L的苯酚废水进行化学氧化处理,通过实验确定各自最佳的运行参数。Fenton:n(H2O2)=36mmol/L,n(H2O2):n(Fe2+)=3,pH为3,反应时间为2h,COD去除率为90%;O3:投加量为1200mg/L,pH为11时COD的去除率为60%,两种氧化技术都有较好的处理效果。