二氧化氯催化氧化处理直接大红染料

研究了ClO2化学氧化体系和ClO2催化氧化体系。实验结果表明:单用ClO2化学氧化处理COD为3 400mg/L的直接大红染料配制废水时,最佳反应pH值为1,氧化剂ClO2经济用量为400 mg/L废水,反应时间为10 min,COD去除率可达85.9%,氧化指数(COD削减量∶ClO2投加量)=7。当ClO2与自制催化剂所组成的催化氧化体系用于对直接大红染料配制废水的处理时,最佳反应pH值为2左右,氧化剂ClO2经济用量为600 mg/L废水,反应时间为6 min,COD去除率可达96.6%,氧化指数=6。结果表明,ClO2催化氧化法是一种新型高效的处理难降解废水的技术,有着广阔的应用前景。     

壳聚糖/膨润土复合絮凝剂处理染料废水的研究

利用壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂对活性艳红X3B等11种染料模拟废水及实际印染废水进行絮凝脱色处理。考察了复合絮凝剂投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间等因素对模拟染料废水絮凝脱色的影响。结果表明,在染料浓度为100 mg.L-1,pH为5的条件下,复合絮凝剂投加量为1.25 g.L-1时,3种质量比的复合絮凝剂对活性艳红X3B的脱色率分别达到75%、90%和97%以上;质量比为1∶10的壳聚糖/钠基膨润土复合絮凝剂,对其它活性、还原性、分散性、水溶性等8种印染厂常用染料也具有很好的絮凝脱色作用,脱色率均可达94%以上。对印染废水处理厂进水口废水和经过A/O处理后废水的色度去除率和COD去除率分别可以达到81.05%、83.74%和53.21%、41.22%,具有一定的应用前景。     

光催化氧化（UV+TiO2）法处理印染废水生化出水及其各类有机物去除

采用UV+TiO2光催化氧化法处理印染废水生化出水,考察了反应时间、TiO2投加量以及初始pH对反应的影响,结果表明,TiO2投加量800 mg·L-1,反应时间8 h,反应pH为原水pH(6.5～8.0),在此操作条件下,ADMI7.6、DOC和COD的去除率分别为86%、20%及46%;选取两组反应条件,对其进出水采用XAD-8/XAD-4树脂联用技术,分析疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物的去除情况,结果表明,UV+TiO2光催化氧化处理工艺都能够长期有效去除印染废水生化出水中的弱疏水物质、疏水物质和非酸疏水物质引起的色度.     

Fenton法-聚合氯化铝预处理高浓度乳化液废水

乳化液在机械制造、加工等过程中有广泛的应用,主要起润滑、冷却、表面清洗和防腐蚀作用。其主要成分为矿物油、表面活性剂、抑菌剂和其他有机添加剂,在使用过程中产生了高浓度、乳化严重、成分复杂且波动大的乳化液废水,随意排放会对环境造成严重污染;目前国内外对低浓度含油废水的处理进行了大量的研究工作,如各种破乳法、微生物法等,但各种处理方法都有其局限性,尤其对高浓度乳化液废水尚没有定型的处理方法。Fenton氧化法是一种高级氧化技术,在酸性条件下,H2O2被Fe2+催化分解并产生大量具有强氧化性的?OH,通过?OH氧化降解废水中的有机物,达到废水净化的目的。在处理有毒有害难生物降解有机废水方面具有较强的应用优势;聚合氯化铝(PAC)是一种应用很广的无机高分子絮凝剂,与其它水处理剂配合使用具有更好的水处理效果,通过Al(Ⅲ)盐水解-聚合产物对水中胶体颗粒或胶体污染物进行电性中和、脱稳和吸附架桥作用生成粗颗粒絮凝体去除,从而达到净化污水的目的;本文采用Fenton法-聚合氯化铝组合工艺预处理机械加工厂高浓度乳化液废水以满足后续生化处理进水要求,通过实验研究了Fenton法涉及的初始反应pH值、H2O2投加量、硫酸亚铁投加量、反应时间和后续投加聚合氯化铝涉及的反应pH值、PAC投加量及反应时间对乳化液废水预处理效果的影响。结果表明,Fenton法处理乳化液废水的最佳反应条件为:pH值为2、H2O2投加量为48 mL·L-1、质量分数为10%的FeSO4投加量为88 mL·L-1和反应时间为60 min;后续投加PAC处理的最佳反应条件为:pH值为7、质量分数为10%的PAC投加量为466 mL·L-1、反应时间为40 min;乳化液废水COD约34000 mg·L-1,经Fenton法-聚合氯化铝组合工艺处理后处理水COD小于5 000 mg·L-1,COD去除率达到87%以上,色度从浑浊的乳白色变成了清澈的无色,满足了后续生化处理对进水的水质要求。可为解决同类高浓度乳化液废水预处理提供技术参考。     

Fe（0）/H_2O_2协同降解亚甲基蓝的研究

进行了Fe（0）和H2O2协同催化降解亚甲基蓝的研究,分析了Fe（0）投加量、H2O2投加量、溶液初始pH值和染料初始质量浓度等因素的影响。研究表明：Fe（0）和H2O2协同可有效催化降解亚甲基蓝;在pH为4.5,Fe（0）用量为2.0 g.L-1,H2O2用量为3.0 mmol.L-1时对10 mg.L-1亚甲基蓝的去除率在60 min内达到90%以上。MB的降解去除率随着Fe（0）投加量与H2O2用量的增加而增加,但随着其初始质量浓度的增大而降低。研究结果还表明,Fe（0）和H2O2可在接近中性条件下有效协同催化降解亚甲基蓝。UV-Vis光谱在反应过程的变化说明亚甲基蓝降解生成了一些小分子物质。     

碱性条件下日光/FeEDTA/H2O2降解2,4-二氯苯酚的研究

采用日光/FeEDTA/H2O2体系降解2,4-二氯苯酚废水,探讨了pH值,H2O2,FeEDTA以及2,4-二氯苯酚初始浓度对2,4-二氯苯酚去除率以及CODCr去除率的影响,发现该体系可在较宽的pH范围(pH=2-11)降解2,4-二氯苯酚.碱性条件下(pH=9)对250mg·l-1的2,4-二氯苯酚废水,最佳处理条件为:[H2O2]=30mmol·l-1,[FeEDTA]=0.5mmol·l-1,此条件下,反应2h后,2,4-二氯苯酚的去除率高达99%,CODCr去除率达91%.另外,通过对传统Fenton,FeEDTA,草酸铁以及柠檬酸铁四种Fenton体系的对比研究,发现FeEDTA体系在碱性条件下处理2,4-二氯苯酚废水具有明显的优势.     

垃圾渗滤液的Fenton氧化预处理研究

采用Fenton氧化法对垃圾渗滤液进行预处理,考察了渗滤液初始pH值、H2O2和FeSO4.7H2O投加量、H2O2/Fe2＋投加的物质的量比及氧化反应时间等对Fenton氧化处理效果的影响,获得Fenton氧化处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件：初始pH=3.0,H2O2投加量为5.0 mL.L-1,FeSO4.7H2O投加量为3.48 g.L-1,H2O2/Fe2＋物质的量比为4-1,反应时间为1.5 h。最佳条件下处理后垃圾渗滤液COD为5 220 mg.L-1,COD去除率达57.8%。凝胶渗透色谱和三维荧光光谱分析结果表明,垃圾渗滤液中主要含有腐殖酸类大分子物质,经Fenton氧化后降解变成小分子化合物。     

水热电催化氧化法降解高浓度苯胺废水

以CuO-MnO2-CeO2/C为催化剂,对COD=9000mg·l-1,NH3-N=700mg·l-1的模拟苯胺废水进行实验,讨论了催化剂用量对实验的影响,以及pH值和温度对COD及NH3-N去除率的影响.结果表明,在T=225℃,pH=10.03时,用湿式催化氧化法(CWO)处理1h后,苯胺废水中COD的去除率高达90%左右,NH3-N的去除率可达94%以上.利用水热电催化氧化法,以RuO2/Ti为电极,NaCl为电解质,在相同条件下,135℃时COD和NH3-N的去除率都可达到96%以上.     

UV/Fe3+/H2O2体系降解活性艳橙X-GN废水的研究

采用UV/Fe3 /H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN,Fe3 和H2O2的初始浓度、初始pH值及温度对光解的影响,探讨了X-GN的降解途径和机理.结果表明,在8W低压汞灯(λ＝254nm)照射下,UV/Fe3 /H2O2能够有效地降解X-GN,在pH=3.0,T=50 ℃,时间为120 min,Fe3 和H2O2的初始浓度分别为2.5×10-5 mol·l-1和1.5×10-4 mol·l-1时,对含200 mg·l-1 X-GN模拟废水的色度去除率和矿化率分别达到100%和90.15%.用IC和GC/MS对X-GN降解的中间产物和最终产物进行分析,推导出UV/Fe3 /H2O2体系中X-GN降解的途径和机理.     

采用气体扩散电极降解酸性红B研究

采用Pt/C气体扩散电极(GDE)为阴极,对酸性红B溶液进行单室电解和双室电解.单室电解中,以GDE为阴极,效果远优于石墨阴极,H2O2生成量为石墨阴极的10倍,在pH=1时,具有最好的处理效果,电解40min,脱色率为78.3%.通过分室电解,对酸性红B的降解机理进行了分析,阳极区为阳极的直接氧化,受pH值、Fe2 和O2的影响较小;气体扩散阴极为通过还原O2生成H2O2,然后分解为羟基自由基,氧化有机物,受pH值,Fe2 ,O2的影响较大.当pH=3,Fe2 浓度为50mmol·l-1,空气流量为180L·h-1时,电解80min,阴极区的脱色率为94.2%,COD去除率为66.8%,而阳极区的脱色率为73.3%,COD去除率为56.2%,电流在阳极区和阴极区的利用效率加起来计算的“表观电流效率”达到145.3%.     

Ce3+复合聚合硫酸铁絮凝剂的光谱分析及处理油田废水性能研究

以FeSO.47H2O为原料,NaClO3氧化法制备出聚合硫酸铁,并用Ce3+与其进行复合得到复合絮凝剂.运用紫外光谱及傅里叶红外光谱对絮凝剂样品进行了表征,并通过CODCr去除率和浊度去除率考察了絮凝剂处理油田废水的性能.结果表明,Ce3+与聚合硫酸铁复合以后,Ce3+与聚合硫酸铁中的羟基作用形成了新的化学键Ce—OH—Fe,实现了Ce3+与聚合硫酸铁的成功复合.该复合絮凝剂对油田废水的处理效果均优于聚合硫酸铁,当复合比为1.5%时处理效果最好,CODC r去除率和浊度去除率均接近或高于90%,表现出良好的应用前景.     

Selective recovery of Cu2+ and Ni2+ from wastewater using bioelectrochemical system

As the bioelectrochemical system, the microbial fuel cell (MFC) and the microbial electrolysis cell (MEC) were developed to selectively recover Cu²⁺ and Ni²⁺ ions from wastewater. The wastewater was treated in the cathode chambers of the system, in which Cu²⁺ and Ni²⁺ ions were removed by using the MFC and the MEC, respectively. At an initial Cu²⁺ concentration of 500 mg·L^-1, removal efficiencies of Cu²⁺ increased from 97.0%±1.8% to 99.0%±0.3% with the initial Ni²⁺ concentrations from 250 to 1000 mg·L^-1, and maximum power densities increased from 3.1±0.5 to 5.4±0.6 W·m^-3. The Ni²⁺ removal mass in the MEC increased from 6.8±0.2 to 20.5±1.5 mg with the increase of Ni²⁺ concentrations. At an initial Ni²⁺ concentration of 500 mg·L^-1, Cu²⁺ removal efficiencies decreased from 99.1%±0.3% to 74.2%±3.8% with the initial Cu²⁺ concentrations from 250 to 1000 mg·L^-1, and maximum power densities increased from 3.0±0.1 to 6.3±1.2 W·m^-3. Subsequently, the Ni²⁺ removal efficiencies decreased from 96.9%±3.1% to 73.3%±5.4%. The results clearly demonstrated the feasibility of selective recovery of Cu²⁺ and Ni²⁺ from the wastewater using the bioelectrochemical system.     

硫酸盐废水生物处理产生的硫化物处理含Pb2+、Zn2+的钢丝酸洗废水

在一套小型搅拌反应器中,研究了碱沉淀(KOH,处理a)、碱沉淀及硫酸盐废水厌氧处理产生的硫化物出水混合(KOH+出水混合,处理b)、碱沉淀及N2吹脱硫酸盐废水厌氧处理产生的硫化物(KOH+N2吹脱,处理c),以及碱沉淀、硫酸盐废水厌氧处理产生的硫化物出水混合和N2吹脱硫化物联合(KOH+出水混合+N2吹脱,处理d)等4组处理方式对含Zn2+、Pb2+的钢丝绳酸洗废水处理效果的影响.废水pH值为0.7,Zn2+和Pb2+含量分别为450和3274 mg.L-1.结果表明,KOH+出水混合+N2吹脱的处理方式对废水有较好的处理效果,Zn2+和Pb2+的去除为氢氧化物、硫化物沉淀的共同作用结果,处理后,废水中Zn2+和Pb2+的去除率均达99.6%以上,满足污水综合排放标准(GB 8978—1996).     

杭锦2~#土复合吸附剂对磷的吸附动力学

通过静态试验考察杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂对生活污水中磷酸根的吸附特性,研究吸附过程的动力学模型,并从动力学角度探讨其吸附机理。结果表明,在杭锦2#土/聚合硫酸铝复合吸附剂用量5 g.L-1、吸附时间60 min、废水pH值6.0、温度25℃、磷初始质量浓度小于16.72 mg.L-1条件下,磷酸根的去除率在96%以上;复合吸附剂对磷酸根的吸附动力学特征符合假二级方程,吸附速率在前10 min为内扩散控制,后期由膜扩散和内扩散共同控制,且膜扩散占主导地位;磷酸根的初始浓度越高,吸附质粒子的表观内扩散系数和表观传质系数越小;使用不同再生次数的再生吸附剂（添加量为5 g.L-1）处理16.72 mg.L-1含磷生活污水,随着再生次数的增加,吸附能力有所下降,但磷酸根的去除率均大于89%。     

电化学氧化处理丙烯腈废水及对可生化性的提高

以丙烯腈废水为研究对象,进行废水预处理对提高废水的可生化性和后续好氧生物处理效率的研究。实验采用电化学氧化法对难降解丙烯腈废水处理效果进行了单因子试验,分析了电压、电解时间、氯离子质量浓度对废水色度及CODcr的去除效果,以及对废水可生化性的影响。实验结果显示,电化学氧化法在电压5V,pH为3.00,反应时间6h,搅拌速率为250r·min^-1,氯离子质量浓度为5000mg·L^-1的条件下,对CODCr1156mg·L^-1,色度512倍的丙烯腈废水中CODcr去除率达到60%,色度的去除率达到90%,并使废水的可生化性明显提高。CODCr去除率和色度去除率随电解时间、电压增加而增大,电解时间达5h、电压大于5V以后使水电解副反应更容易发生,对有机物的降解速率减小,同时随电解时间延长,能耗逐渐增大,处理成本增大;氯离子质量浓度对电解效果影响较大,适量增大氯离子质量浓度,可以提高CODCr的去除率。     

异质结型光催化剂CuO/SnO2的制备及产氢性能

光催化降解有机废水可以实现在降解污染物同时回收清洁能源.本研究采用简单沉淀法制备了CuO/SnO2系列复合光催化剂,并用XRD、TEM对其结构进行表征.分别考察了氧化铜含量和乙醇浓度对复合材料光催化产氢性能的影响.实验结果表明,通过氧化铜与二氧化锡适当比例复合能显著提高复合材料的光催化产氢性能.复合材料48.51%CuO/SnO2的产氢性能比纯二氧化锡提高了近5倍.乙醇的浓度也对复合材料的产氢性能有较大影响,最佳的乙醇浓度为2.00 mol.L-1左右.长时间光催化产氢结果表明,每降解废水中1 kg的COD可产生氢气3724 mL.另外,对复合材料光催化分解乙醇的产氢机理也进行了分析.     

Fe掺杂PTFE-PbO2/TiO2-NTs/Ti电极的制备、表征及电催化性能

采用电沉积法制备了Fe掺杂PTFE-PbO2/TiO2-NTs/Ti、PbO2/TiO2-NTs/Ti、PbO2/Ti 3种电极,运用扫描电镜、X射线衍射仪观察表面形貌与形态,通过线性扫描伏安法在0.1 mol·L-1的H2SO4中测定电极的析氧极化曲线.以对硝基酚(p-NP)为目标污染物,考察了电极的电催化活性,在20 mA.cm-2电流密度下降解100 mg·L-1 p-NP,120 min时表观速率常数分别为0.0370 min-1、0.0265 min-1和0.0180 min-1,COD去除率分别为77.38%、74.07%、66.18%,研究发现在相同的条件下Fe掺杂PTFE-PbO2/TiO2-NTs/Ti性能更佳,矿化更完全.