电-Fenton法处理难降解有机废水的应用

电-Fenton法属于高级氧化技术(Advanced Oxidation Technologies,AOTs),它们是由过氧化氢与催化剂Fe2 所构成的氧化体系.电-Fenton体系中,H2O2在Fe2 催化剂作用下,能产生两种活泼的氢氧自由基(HO2·和·OH),从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化.本文简要介绍电-Fenton反应的机理和应用在催化氧化难降解废水领域中的应用技术及进展.     

电-Fenton法处理苯酚废水影响因素的研究

采用电-Fenton法对含苯酚废水进行处理,以石墨为阴极、铁为阳极,并向阴极不断通入空气,电解过程产生的H2O2与阳极溶解的Fe2 形成Fenton试剂,Fenton试剂在电解过程中产生大量活性羟基自由基,能够很好地氧化降解废水中的苯酚.实验结果表明:影响苯酚去除率的因素主次顺序为pH值、电解质浓度、电解电压、电解时间、进水苯酚浓度.单因素分析得出电-Fenton法处理苯酚模拟废水的最优反应条件:pH值控制在2左右,反应时间为60 min,电解电压选10 V,Na2SO4的浓度为30 g/L,进水苯酚浓度为150 mg/L.在最优条件下苯酚的去除率为82%.     

三维双阴极-电Fenton法处理腌制酸菜废水的试验研究

采用三维双阴极-电Fenton法处理腌制酸菜废水,通过正交试验考察了酸菜废水中有机物去除的影响因素及其处理效果,并优化了试验条件。试验结果表明:各因素对酸菜废水COD去除率的影响程度大小依次为:pH值电流密度Fe2+用量活性炭用量极板间距电解质Na2SO4用量电解温度;通过对比分析两种电解方式对酸菜废水的处理效果,结果显示三维双阴极-电Fenton法处理酸菜废水时产生的H2O2量、电流效率、溶液中Fe2+浓度以及废水的COD去除率均高于传统单电极-电Fenton法,并分析了反应机理。三维双阴极-电Fenton法用于腌制酸菜废水处理切实可行、效果明显,为实际废水处理提供了参考。     

阳极氧化联合电-Fenton氧化降解水中黄腐酸

以多孔碳素材料为阴极,以钛基氧化物涂层材料(Ti/Sn O2-Sb2O5-Ir O2)为阳极,构建电-Fenton氧化系统降解黄腐酸。在考察多孔碳素阴极产生H2O2适宜电压的基础上,主要研究了Fe2+和处理时间对黄腐酸降解的影响,探讨了该电化学氧化体系降解黄腐酸的机制。结果显示,所构建的电化学氧化系统通过阳极氧化和电-Fenton氧化两种机制降解黄腐酸;在电压为4.0 V、Fe2+初始浓度为0.8 mmol/L的条件下,电化学处理240 min可获得65.3%的TOC去除率,颜色被完全去除。TOC和颜色的去除以及紫外-可见光谱的变化表明黄腐酸分子几乎被完全破坏。该研究表明利用电-Fenton氧化法去除水中的黄腐酸具有可行性。     

含甲醛毒性废水电-Fenton试剂氧化技术研究

研究了以活性炭粒子为填充电极的填充床式电-Fenton反应装置处理自配甲醛毒性有机废水时各影响因子的作用机制,通过正交实验和单因素实验确定了各影响因子的最佳操作条件为:反应时间90min,反应体系pH值＜3.5,涂膜炭填充比例40%,电压25V,Fe²⁺+浓度300mg/L,反应温度30℃～40℃结合氧化产物的紫外光谱分析,提出甲醛电-Fenton氧化反应机理利用电-Fenton试剂氧化法对实际洗胶废水进行连续处理,甲醛及COD_Cr的去除率分别在90%及30%左右,运行费用较Fenton试剂法降低42.3%.     

混凝-Fenton氧化预处理抗生素废水的研究

实验采用混凝-Fenton氧化预处理抗生素废水,筛选出最佳的混凝条件及氧化条件,同时对经混凝-Fenton试剂预处理后的废水与未经处理的废水按同样反应条件开展好氧生化试验。实验发现,采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)复合混凝处理该废水,在pH为8,PAC与PAM的用量分别为400mg/L和12mg/L时混凝效果较好。混凝后的废水再用芬顿体系氧化,当pH为3,FeSO·47H2O投加量为0.01mol/L,H2O2/Fe2+摩尔比4:1下,反应30min时,取得了满意的结果。实验表明,采用混凝-芬顿氧化法预处理抗生素废水后,明显改善了其可生化性,为后续生化处理打下了良好的基础。     

高压脉冲电凝-Fenton-生化法处理制药废水

通过高压脉冲电凝-Fenton对制药废水进行预处理,出水进入UASB-AO生化处理系统.研究表明:高压脉冲电凝-Fenton氧化法的最佳工况条件为进水pH值为4.0左右,高压脉冲电凝反应时间为45 min,H2O2投加量为4mL/L,Fenton氧化时间为60min.高压脉冲电凝-Fenton对CODCr去除率为36.5%～39.2%,ρ(BOD5)/ρ(CODCr)从0.13提高到0.32-0.34,废水的可生化性大大提高,UASB厌氧反应器去除率为81.4%～82.1%,AO系统去除率为88.0%～88.5%,而整个生化处理系统对CODCr去除率为95.4%～97.9%,最终出水各项指标可达到GB 8978-1996<污水综合排放标准>中一级标准.     

光-Fenton技术处理废纸制浆废水的动力学模型研究

在氙灯照射下,采用光-Fenton工艺对废纸制浆废水进行了处理,并对其反应过程进行了动力学模型的研究.实验结果表明:光-Fenton反应可有效矿化废纸制浆废水中的有机物,且其矿化过程符合一级反应动力学,速率常数与H2O2、FeSO4和温度有关,实验验证表明,动力学模型能很好反映光-Fenton工艺对废纸制浆废水TOC的去除.在本实验条件范围内,光-Fenton工艺处理废纸制浆废水的动力学方程为:-d[TOC/TOC0]/dt=1.7726×104exp(-40.10/RT)[Fe(Ⅱ)-0.6.51[H2O2]0.6080[TOC/TOC0].     

电-Fenton法降解低含盐量反渗透浓缩液中腐植酸

为研究采用碳毡-Pt电-Fenton体系处理模拟低含盐量反渗透浓缩液中的腐植酸的影响因素和降解机制,通过单因素试验,以COD_Cr去除率为评价指标,以Fe2+添加量、通氧量、电流密度、pH为考察因素,探讨了不同条件对电-Fenton体系ρ（H₂O₂）和COD_Cr去除率的影响.结果表明:采用电-Fenton法降解模拟反渗透浓缩液,较低的含盐量有助于COD_Cr的去除,与高含盐量（1 000~2 000 mg/L）相比,在低含盐量（500~1 000 mg/L）条件下COD_Cr去除率提高10%~20%;并且最佳条件下实际电流效率（GCE）达到15.6%,电化学能耗为32 kW·h/kg.最佳反应条件:通氧量为0.3 m3/L,Fe2+添加量为0.1 mmol/L,电流密度为3.5 mA/cm2,pH=3,在该条件下反应180 min时,电-Fenton体系产生的ρ（H₂O₂）为105 mg/L,可使ρ（COD_Cr）由150 mg/L降至16 mg/L,COD_Cr去除率达到90%.研究显示,较宽的pH范围（3~7）内碳毡-Pt电-Fenton体系对腐植酸的降解表现稳定,COD_Cr去除率均达到60%以上.      

电-Fenton法预处理腈纶聚合废水的影响

采用电-Fenton法预处理腈纶聚合废水,研究了试验条件对污染物去除效果的影响. 阳极采用Ti/SnO₂-Sb₂O₃网状极板,阴极采用网状钛板,对腈纶聚合废水进行电解处理. 分别考察了停留时间,电解电压,FeSO₄·7H₂O投加量和pH对废水中污染物去除效果的影响. 正交试验结果表明,各影响因素的影响程度大小为pH>电解电压>FeSO₄·7H₂O投加量;单因素试验结果表明,在电解电压为15 V,pH为5,FeSO₄·7H₂O投加量为1.44 mmol/L,电解时间为3 h时,腈纶聚合废水中COD_Cr的去除率为31.98%,丙烯腈的去除率为74.10%,出水c(Fe2+)为0.004 mmol/L,废水的ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)从0.05升至0.47,提高了废水的可生化性,为后续生化处理创造了条件.      

甲苯硝化废水的微电解-Fenton氧化预处理

采用铁碳微电解-Fenton氧化联合工艺处理甲苯硝化废水,探讨了溶液pH值、铁炭投加量、铁炭比例、H2O2投加量和反应时间等因素对微电解-Fenton氧化处理硝化废水的影响规律,获得微电解-Fenton氧化处理硝化废水的最佳工艺条件:废水pH在3左右,铁炭投加量为0.6 g/L,Fe/C质量比为4∶1,反应时间为1.5h,微电解后H2O2投加量为20 ml/L,反应时间为1 h。硝化废水经微电解-Fenton氧化处理后,COD由29 146mg/L降至6 477 mg/L,COD去除率达77.8%,BOD5/COD由0提高到0.37左右,废水可生化性显著增强。     

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。     

含乐果废水的循环电-Fenton氧化过程及其影响因素

为克服传统Fenton(Conventional Fenton,简称CF)法中存在着Fe2 在反应初始时即被氧化且反应过程中产生大量铁泥(Fe的复杂络合物)的不足,研究了循环电-Fenton(Circulating Electro Fenton,简称CEF-FeRe)法氧化降解自配乐果废水的过程及其各影响因子的作用机制.CEF-FeRe反应所需的H2O2通过蠕动泵缓慢加入到电解池中,而被氧化了的Fe2 又在阴极被还原,使得Fenton反应能持续进行.在乐果浓度为200mg·L-1时,通过多个单因素试验确定最佳CEF-FeRe反应条件为:常温、pH值为3.0、H2O2/Fe2 的摩尔比为10、H2O2的加入量为理论剂量、恒流0.5A.结果表明,在此条件下反应120min后COD去除率为81.67%,乐果在25min内去除率为99.4%.通过测定CEF-FeRe以及CF反应过程中Fe2 和H2O2的变化情况验证了CEF-FeRe反应的机理.动力学研究结果表明.乐果废水的CEF-FeRe反应符合一级动力学反应规律.CEF-FeRe法处理实际乐果废水也可以得到91.16%的乐果去除及68.53%的COD去除,这表明CEF-FeRe法处理乐果废水效率高且运行费用较低的特点.     

电-Fenton法处理水体中有机污染物的研究现状与进展

电-Fenton法是一项新兴的废水处理技术,在水处理中的应用受到了越来越多的关注。综述了电-Fenton法的基本原理、基本类型、基本特点,以及对水体中的农药、染料、PPCPs、工业污染物等难降解有机污染物的去除应用的现状,同时也指出了该法的一些优点和目前的不足,提出电-Fenton法今后的发展趋势。     

一种基于电化学氧化法预处理制药废水的工艺

探究活性炭-电化学氧化联用工艺对制药废水进行预处理,以石墨-PTFE复合电极为阴极、Fe电极为阳极,通过在阴极表面通入空气的方式产生H2O2,进而与Fe2+发生Fenton反应。考察了单一电化学法与活性炭-电化学氧化联用工艺对废水降解过程的影响,分析出水中COD、氨氮、盐分的变化情况。结果表明,电化学法可有效降低水中有机污染物,同时将活性炭与电化学氧化联用显示出更高的处理效果,尤其在处理高浓废水时,COD、氨氮降解率可达82%和64%,对废水预处理领域有一定的指导意义。     

细菌絮凝剂与沸石对模拟重金属废水的吸附作用

以含Fe3+、Cd2+的模拟废水为例,利用细菌絮凝剂和沸石两种吸附剂,分析了两种吸附剂单独及联合使用对模拟重金属废水的处理效果。结果表明,在处理高浓度含Fe3+废水时细菌絮凝剂表现出较好的吸附效果,在处理高浓度含Cd2+废水时,沸石处理效果明显,两种吸附剂联合处理废水可弥补各自吸附特性的不足,细菌絮凝剂能促进天然沸石颗粒物沉降。     

光助-Fenton法处理均酐生产废水的实验研究

采用光助-Fenton处理均苯四甲酸二酐生产废水。以废水的TOC去除率为指标,通过单因素试验和正交试验,对影响光助-Fenton的因素进行分析。结果表明:室温下,在反应初始pH=3.5,[H2O2]=12mmol/L,[Fe2+]=1.5mmol/L,反应时间为80min,光源为500W汞灯的条件下,TOC的去除率NN达到76%。     

隔油-共沉淀-Fenton预处理制药废水

采用隔油-共沉淀-Fenton法对含有大量的苯、甲苯、铝及苯甲酮的制药废水进行处理。经隔油处理,COD由147 490.8 mg/L降至139 518.4 mg/L,后通过调节pH值来去除大部分的铝离子,pH=7时效果最佳,COD大约降至10 000 mg/L。Fenton最佳氧化条件为:pH为7,H2O2的投加量为1.6 g/L,H2O2和Fe2+的投加量比为14,反应去除时间为5 h,在此条件下COD降为840 mg/L,去除效率为91.6%;Fenton氧化预处理后废水的可生化性也得到较大提高。     

Fenton试剂氧化法处理印染废水实验研究

通过将Fenton法应用于印染废水的处理,研究pH值、温度、反应时间、Fe2+投加量以及H2O2投加量对Fenton试剂处理印染废水的影响,同时确定Fenton法处理印染废水的最适反应条件。实验结果表明:(1)最适反应条件,即pH值、温度、反应时间、Fe2+投加量、H2O2投加量分别为3,50℃,45 min,70 mg/L,2.5 mL/L,此时COD的去除率最高,为66.60%。(2)pH值为3时,下列因素对COD的去除率影响程度大小依次为H2O2投加量Fe2+投加量反应时间反应温度。     

滨海化工区废水预处理去毒技术耦合工艺研究

化工产业是天津滨海新区重要的支柱产业,该行业废水是滨海污染物控制的主要威胁。针对常规单一方法存在的问题,试验选取滨海某化工区实际废水从内电解-Fenton、内电解-混凝、内电解-超声及微波强化氧化-光催化4种耦合去毒预处理工艺进行了研究。试验表明,与传统方法相比,内电解-Fenton法中H2O2的加入增加了污染物的降解途径,提高了对污染物的去除效率;内电解-混凝法对于制药废水的生物毒性有比较好的去除作用,不加PAM或Ca(OH)2的效果更佳;内电解-超声法对制药废水的生物毒性去除率可达92%,其可生化性提高45%;微波强化氧化-光催化法对大多数难降解物质有效,而对酚类物质降解效果不佳。