日光辐照草酸铁盐体系降解水中低浓度混合药物及产物的生物毒性评价

在太阳光辐照下以三草酸合铁酸钾为催化剂,分解H2O2产生·OH,对水中的甲硝唑、双氯芬酸钠、磺胺甲基异唑和布洛芬4种常见的痕量药物污染物间歇降解与矿化,并且对降解前后水溶液的毒性进行了评价.以体系的总有机碳为指标,探讨了H2O2的初始浓度、三草酸合铁酸钾的投加量、体系的pH值等因素对水溶液中TOC去除率的影响,确定了最佳操作条件,根据4种药物的化学结构解释了它们在水中的降解速度.以药物水溶液对小球藻的EC50值为指标,对4种药物的联合毒性,以及降解中间产物的生物毒性做出了评价.结果表明,当4种药物的初始浓度都为20mg·L-1时,降解过程适宜条件是pH值为3,H2O2的初始浓度为300mg·L-1,三草酸合铁酸钾的投加量为75mg·L-1.4种药物的降解速度为:甲硝唑布洛芬磺胺甲基异唑双氯芬酸钠.随着中间产物的生成与降解,药物水溶液的生物毒性有先增大后迅速减小的趋势.最后给出了Solar/FeOx/H2O2体系降解水中低浓度药物的表达式.     

UV/Fenton反应对直接黑38的脱色与矿化

为了研究过程参数对photo-Fenton法降解偶氮染料直接黑38人工废水的影响,进行了实验室规模的UV/Fenton反应光催化降解染料直接黑38的研究。在一定的时间段内检测水溶液直接黑38的UV吸光度、总有机碳(TOC)浓度的变化,确定了直接黑38废水的降解速度。以单因素实验方法确定了pH值、[Fe2+]、[H2O2]比例及其初始浓度对降解速度的影响。实验结果表明,在pH为3,染料浓度为30mg/L,[Fe2+]/[H2O2]比例1:100,[Fe2+]=0.12mmol/L,[H2O2]=12mmol/L条件下,UV/Fenton方法能在50min内使染料脱色率达90%,使TOC的去除率达到57%。实验证明了photo-Fenton法对于含有偶氮染料废水的脱色与矿化具有很好的应用前景。     

超声波/Fenton联用对对硝基苯酚的处理

采用超声/Fenton联用技术对水中对硝基苯酚(P-NP)进行处理,探讨了单纯超声(US)、Fenton试剂法、US/Fenton试剂法联用对P-NP的处理效果和影响因素,结果表明,对于浓度为10mg/L的P-NP, 当pH=3、H2O2与Fe2 投加量之比为10:1、H2O2投加量为40mg/L时降解效果最好,通过动力学分析发现US/Fenton试剂法对P-NP的降解具有明显的协同效应.     

US/Fenton协同降解苯酚模拟废水

研究了US/Fenton协同作用对水中苯酚的降解效果,探讨了Fenton试剂浓度、H2O2/Fe2 配比、溶液pH值等对苯酚降解效果的影响.结果表明:Fenton试剂投加量的增加对降解反应先促进后抑制;当H2O2/Fe2 配比为40∶1,H2O2投加量为40mmol/L,溶液pH值3.0～7.0时,US/Fenton对苯酚的降解速率最快,反应30min后的降解效率远大于单独US、Fenton试剂氧化处理下的降解效率总和,其表现一级动力学速率常数增强因子可达到2.45,表明US/Fenton联用存在明显的协同效应.     

UV/H2O2/微曝气联用工艺对BP的去除

采用新型工艺UV/H2O2/微曝气对水中内分泌干扰物(EDCs)4-叔丁基苯酚(BP)的降解进行研究.结果表明,UV/H2O2/微曝气工艺比UV/H2O2工艺可以更为有效地去除水中BP;UV/H2O2/微曝气联用工艺降解BP受BP初始浓度值、UV光强、初始H2O2投加浓度以及溶液初始pH影响较大.随着光强的增大,BP的降解速率呈线性增长;在329～882μg/L浓度范围内,k1随着浓度的增大而逐步降低;随着初始H2O2投加浓度从1mg/L上升到20mg/L,k1几乎呈线性增长;当BP溶液pH值为3.94时,UV/H2O2/微曝气对BP的降解速率最大.     

Fenton法对老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的削减

采用Fenton法进行削减老龄垃圾渗滤液难降解有机毒物的实验,研究了初始pH值、Fe2+投加量、H2O2投加量、反应时间等对难降解有机毒物削减效果的影响,采用呼吸耗氧速率法和发光细菌的相对发光度法评估了Fenton法对处理前、后老龄垃圾渗滤液可生化性的改善程度和生物毒性削减情况。结果表明:当初始pH值为3.0,Fe2+投加量为17.6 mmol/L,H2 O2投加量为88.2 mmol/L(n(H2 O2)/n(Fe2+)=5),反应时间为2 h时,Fenton法对难降解有机物去除率达到84.7%,以COD表征的有机物去除率达到60.3%。经Fenton法处理后水样呼吸耗氧速率较原水提高了3.35倍,可生化性显著提高;发光细菌相对发光度从原水的1.9%提高到57.2%,处理后渗滤液的生物毒性得到较大幅度削减。     

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%。     

金刚烷胺模拟废水Fenton氧化及其中间产物分析

采用Fenton试剂氧化法处理模拟金刚烷胺废水,研究不同反应条件下Fenton试剂对金刚烷胺的去除效果,确定反应的最佳条件。结果表明:当反应温度为常温(23～25℃),pH为4,H2O2投加量为3000mg/L,H2O2与Fe2+的质量比为1.28时,处理含金刚烷胺浓度为500mg/L废水,CODCr去除率为30%～80%,处理效果良好。因此,Fenton试剂可以有效降解金刚烷胺。通过Fenton反应,金刚烷胺废水的可生化性得到提高,B/C由0提高到0.1～0.4。对Fenton氧化金刚烷胺的中间产物的分析发现,Fenton氧化反应5min后,系统中没有检出金刚烷胺。反应30min后,中间产物已基本完全降解。     

pH过程控制对铁炭微电解-Fenton影响中试研究

采用铁炭微电解-Fenton联合工艺处理制药废水生化出水,探讨了初始pH对微电解过程COD降解速率、出水中Fe2+和Fe3+变化规律以及后续Fenton氧化效果的影响,为优化联合工艺提出了微电解反应pH过程控制的理论。采用pH过程控制时,微电解对COD降解速率大大提高,降解过程基本符合零级反应动力学,同时可大大提高Fe2+和Fe3+浓度及总铁析出量。试验结果表明:当初始pH=2.5,以3.0L/h连续性投加稀硫酸100 min,曝气微电解反应2 h,出水再投加1.0mL/L的H2O2进行Fenton氧化2 h,出水COD总去除率可达85.6%;采用pH过程控制可将微电解出水ρ(Fe2+)浓度从48.6 mg/L提高至149 mg/L,COD降解速率从10.9 mg/(L·h)提高至23.8 mg/(L·h)。     

UV-Fenton法降解金属切削液废水及数学模型的建立

采用UV/Fenton法处理金属切削液废水,通过正交试验和单因素试验得到其最佳工作条件为pH=2.5、H2O2(浓度30%)投加量=127.5 mL/L、Fe2+投加量=24.8 mmoL/L、总反应时间=2 h、投加次数6次,此条件下金属切削液废水COD去除率可达到94.4%;并采用1stOpt软件对正交试验数据和单因素模型方程进行多元非线性拟合,建立了UV/Fenton法处理金属切削液废水COD降解率的数学模型方程,模型结论与正交试验结果一致,表明该模型可以正确地反映UV/Fenton法处理金属切削液废水的降解效果。     

Impact of Fenton and ozone on oxidation of wastewater containing nitroaromatic compounds

Fenton and ozone treatment was investigated at laboratory scale for the degradation of aqueous solutions of nitrobenzene (NB).Effects of reactants concentration (O3,H2O2,and Fe(II)),temperature,and pH on NB degradation were monitored.Reaction kinetic of these processes was also assessed.A rapid reaction took place for Fenton process at higher initial concentration of H2O2,higher temperatures,and more acidic conditions(pH 3).Similarly, ozonation reaction exhibited rapid rates for higher ozone dose,higher temperatures,and more basic conditions(pH 11).Complete NB degradation in 65 min Was achieved using Fenton process.The conditions of complete elimination of 100 mg/L of initial NB concentration,were 250 mg/L of H2O2 concentration,pH 3,and 10 mg/L of Fe(Ⅱ) concentration.Under these conditions,55% organic carbon elimination Was achieved.Total organic carbon mineralization Was attained in 240 min reaction time by Fenton process with 900 mg/L of H2O2 concentration,and 30 mg/L of Fe(II) concentration.Fenton reaction showed a pseudo-first order kinetic;the reaction rate constant Was ranged from 0.0226 to 0.0658 min-1.Complete NB degradation wag also achieyed for an ozone dose of the order of 2.5 g/L.The ozonation Was studied at different ozone doses.different initial pH(7-11)and at difierent temperatures(15-35℃).NB ozonation kinetic Was represented by a bi-molecular kinetic model which was reduced to pseudo-first order kinetic.The pseudo-first order reaction rate constant was determined to increase at 20℃ from 0.004 to 0.020 min-1 as the used ozone increased from 0.4 to 1.9g/L.     

光催化与Fenton试剂对硝基苯酚降解的研究

文章对光催化/Fenton试剂联合降解硝基苯酚模拟废水进行了研究。探讨了硝基苯酚溶液的初始浓度、pH、亚铁离子浓度、双氧水浓度、催化剂量等对对硝基苯酚降解效果影响。结果表明,对于200mL,浓度为100mg/L的硝基苯酚溶液,当加入Fe2+为20mg/L,5mmol/LH2O2,催化剂TiO2为0.6g/L,紫外灯功率为250W且反应40min后,对硝基苯酚的降解率达到约100%。通过对比试验,发现光催化和Fenton试剂对对硝基苯酚的降解起协同作用,并通过GC/MS技术测定中间产物并给出了可能的降解途径。     

二茂铁催化光助非均相类Fenton氧化法处理含罗丹明B废水

采用二茂铁(Fc)替代UV/Fenton体系中的催化剂Fe2+,构建了一个新的UV/H2O2/Fc非均相Fenton反应体系,研究了该反应体系对含罗丹明B模拟废水的脱色性能.结果表明,Fc对水中UV/Fenton反应具有良好的催化活性,对罗丹明B起氧化作用的主要物质是·OH和其他活性物质.对水中罗丹明B的氧化脱色反应的催化性稳定,对Fc重复回收利用3次后对模拟废水仍有99%以上的脱色率;UV/H2O2/Fc体系处理罗丹明B的最佳工艺条件是H2O2的浓度为1.5′10-2mol/L,Fc的投加量为0.13g/L,初始pH值在2~6之间.证实了Fc作为光助非均相Fenton体系催化剂的可能性.     

Fenton法深度处理腈纶废水的特性

研究Fenton法深度处理难降解腈纶废水的影响因素及其优化反应条件,应用紫外和三维荧光光谱探讨腈纶废水生化出水中污染物的去除规律. 研究表明:初始pH由1.5升至6.0时,COD_Cr去除率由20.0%快速升至61.8%后再缓慢降至51.0%;c(Fe2+)由0.8 mmol/L增至10.8 mmol/L时,COD_Cr去除率先由2.5%增至58.0%再缓慢降至55.5%;c(H₂O₂)和反应时间对COD_Cr去除率影响较小. 正交试验极差表明,COD_Cr去除率的影响因素为初始pH>c(Fe2+)>c(H₂O₂)>反应时间,最优条件〔c(Fe2+)为7.20 mmol/L、c(H₂O₂)为0.16 mol/L、初始pH约为3、反应时间为90 min〕下腈纶废水生化出水ρ(COD_Cr)由308 mg/L降至103 mg/L,去除率为66.5%. 紫外和三维荧光光谱显示,腈纶废水生化出水中的类蛋白类物质完全被去除,大部分可见腐殖质类物质以及UV腐殖质类物质也被分解.      

用于改善苯甲醇废水生化可降解性的氧化处理工艺

采用O3/Fenton组合工艺对苯甲醇模拟废水进行氧化处理,主要考察pH值,O3通入量,H2O2投加量,FeSO4加入量,反应时间对氧化效果的影响。比较了污染物苯甲醇在氧化过程中可能经历的特征分子作为污染物时废水的BOD5/COD值,确定顺丁烯二酸为最终氧化产物。结果表明:O3投加量为0.93 g/h,H2O2投加量为5 g/L,FeSO4加入量为1 g/L,pH为8,反应时间为60 min,在此条件下,顺丁烯二酸的质量分数达到42.19%。O3/Fenton组合工艺能够有效的将生化可降解性差的苯甲醇废水转化为可生化性较好有机废水,其中的特征污染物由苯甲醇转化为顺丁烯二酸,可生化指数大大提高。     

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。     

Fenton试剂氧化降解紫丁香醇的研究

在自制的圆柱型双层玻璃反应器中,以木素类模型物紫丁香醇(SL)为目标化合物,考察Fenton试剂对紫丁香醇的降解效果,研究溶液的pH值、H2O2的用量、Fe2+的用量、紫丁香醇溶液初始浓度、反应时间、紫外光照射等因素对紫丁香醇降解的影响。实验结果表明:在室温条件下,当体系pH值为3.0时,加入两倍理论用量的H2O2,Fe2+与H2 O2的物质的量之比为1︰50,反应60 min后,50 mg/L的紫丁香醇的去除率可达87.5%;当体系中引入紫外光后,Fenton试剂的氧化性明显增加,反应速度显著加快,30 min后紫丁香醇可完全矿化。     

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.     

分子筛固载Fe~(2+)-Fenton法降解水中甲基橙的研究

单因素实验考察了不同Fe2+负载量、甲基橙溶液初始浓度、温度、催化剂用量、pH值以及H2O2浓度对降解率的影响。正交实验优化了降解反应条件,得出各因素影响显著性的先后顺序为:pH值、温度、反应时间、催化剂用量、H2O2浓度。结果表明:在常压、温度为35℃,起始pH值为3.00、H2O2浓度为0.552mmol/L、催化剂浓度为0.83g/L、反应时间为80min的最佳条件下,甲基橙降解率可达98.15%。对催化剂进行了紫外照射处理回收再生,功率100W条件下,照射3h后再生催化剂活性可达原来的80.64%。     

高级氧化-BAF深度处理焦化废水

采用O3+BAF和Fenton+BAF两种工艺去除焦化废水中经生物处理后的残余污染物,考察了O3浓度、pH值、亚铁/双氧水配比、双氧水加入量、曝气时间等影响因素。结果表明,当臭氧加入量为800mg/L,BAF曝气时间为18h,双氧水加入量为0.5mL/L,亚铁为2g/L,出水COD都低于70mg/L,色度低于50倍,达到一级排放标准。