Multi-response optimization of Fenton process for applicability assessment in landfill leachate treatment

Fenton process, as a pretreatment method, was found to be effective in the primary treatment of mature/medium landfill leachate. However, the main problem of the process is the large amount of produced sludge that requires an accurate feasibility evaluation for operational applications. In this study, the response surface methodology was applied for the modeling and optimization of Fenton process in three target responses, (1) overall COD removal, (2) sludge to iron ratio (SIR) and (3) organics removal to sludge ratio (ORSR), where the latter two were new self-defined responses for prediction of sludge generation and applicability assessment of the process, respectively. The effective variables included the initial pH, [H₂O₂]/[Fe²⁺] ratio and Fe²⁺ dosage. According to the statistical analysis, all the proposed models were adequate (with adjusted R² of 0.9116–0.9512) and had considerable predictive capability (with prediction R² up to 0.9092 and appropriate adequate precision). It was found that all the variables had significant effects on the responses, specifically by their observed role in dominant oxidation mechanism. The optimum operational conditions obtained by overlay plot, were found to be initial pH of 5.7, [H₂O₂]/[Fe²⁺] ratio of 17.72 and [Fe²⁺] of 195 mM, which led to 69% COD removal, 2.4 (l sludge/consumed mole Fe²⁺) of SIR and 16.5 (gCOD removed/l produced sludge) for ORSR in verification test, in accordance with models-predicted values. Finally, it was observed that [H₂O₂]/[Fe²⁺] ratio and Fe²⁺ dosage had significant influence on COD removal, while Fe²⁺ dosage and [H₂O₂]/[Fe²⁺] ratio had remarkable effects on SIR and ORSR responses, respectively.     

含氯苯和对邻硝基氯苯农药废水的混凝—氧化预处理

采用混凝沉淀 -芬顿试剂氧化对含氯苯和对邻硝基氯苯农药废水进行预处理 ,探讨了不同条件下农药废水的处理效果。结果表明 ,废水经混凝处理后可去除 46 .2 %的COD ,BOD5/COD值有一定程度的提高 ;废水经芬顿试剂氧化处理后可去除 5 0 .9%的COD ,BOD5/COD值可从 0 .0 4提高到 0 .1     

US/Fenton试剂协同处理焦化废水的研究

采用US (超声波)协同Fenton试剂氧化法处理焦化废水,考察了H2O2投加量、Fe2 投加量、废水的pH、反应时间和超声波功率对处理效果的影响,确定了最佳工艺条件.结果表明,在H2O2投加量7.0 g/L;Fe2 投加量500 mg/L;pH=3.0; 反应时间 40 min; 超声波功率 600 W 的条件下,COD、NH3-N、CN-和色度的去除率分别达95.8%、71.3%、69.5%和75.2%,出水COD降至41.0 mg/L.在相同条件下,US/Fenton试剂协同法的处理效率比单独Fenton试剂氧化法的处理效率提高了约20%,且反应时间显著缩短.     

纳氏试剂比色法测定氨氮的问题及修正

预蒸馏—纳氏试剂比色法测定污水中氨氮实验中，硼酸与氢氧化钠用量影响有色胶体的稳定和测定的灵敏度，本文研究了影响规律，发现氢氧化钠有增敏作用，提出工作曲线应使用经过校正的标准曲线，校正曲线绘制及水样分析时，采用溶液中Ｈ３ＢＯ３含量为０．４％、ＭａＯＨ含量为０．２ｍｏｌ／Ｌ显色溶液胶体稳定时间长达１２小时以上，线性范围扩展为０～９ｍｇ／ｉ，最低检出浓度为０．０１５ｍｇ／ｌ     

UV-Fenton氧化预处理聚醚废水研究

采用UV-Fenton氧化法对聚醚废水预处理,通过正交和单因素试验探讨了H2O2投加量、Fe2+投加量、p H值及光照时间各因素对废水COD去除率的影响,确定p H值为3、H2O2投加量40 m L/L、n(H2O2)/n(Fe2+)=9、光照时间90 min为最佳反应条件,COD去除率可达70%以上,经氧化预处理后废水的BOD/COD值由0.19提至0.37,可生化性较大提高,可满足后续生化处理的要求。     

均相芬顿氧化技术在废水处理中的应用研究

针对污水处理过程中存在的难降解有机物问题,介绍了芬顿的概念和特点,探讨了均相芬顿氧化在原位产生芬顿试剂的机理及应用.目前均相芬顿氧化技术总体可归纳为超声-芬顿氧化技术、微波-芬顿氧化技术、光-芬顿氧化技术、电-芬顿氧化技术.这些技术的应用能促进有机物的降解,提高芬顿技术的处理效率.通过介绍芬顿氧化技术降解废水中污染物的机理,综述了均相芬顿氧化技术在废水处理中的应用,分析了各种方法的适用范围和优缺点.     

纳氏试剂比色法测定氨氮的市售试剂检查方法研究

纳氏试剂比色法是测定水中氨氮的常用方法,分析所用的市售试剂纳氏试剂和酒石酸钾钠品种较多,选择国产与进口两种纳氏试剂和三种国产酒石酸钾钠批次试剂进行了筛选实验.通过不同反应时间校准曲线分析、检出限、加标回收率、外观、试剂杂质含量等多方面考察了试剂测定水体氨氮的适用性,初步确定了适合水样氨氮监测的试剂,并为市售试剂的可靠性提供了可行的检验方法,对实验室样品分析过程中的试剂控制具有一定的指导意义.     

Fenton法和类Fenton法降解土壤中的二苯砷酸

本文对Fenton法与类Fenton法降解土壤中的二苯砷酸(diphenylarsinic acid,DPAA)进行了研究.考察了H2O2投加量和催化剂种类(Fe2+/Fe3+)对红壤及黑土中DPAA降解效果的影响,并采用高效液相色谱-质谱联用法(HPLC-MS/MS)对降解中间产物进行了初步鉴定.结果显示,针对红壤与黑土分别采用类Fenton法与Fenton法,在H2O2投加浓度为1 mol·L-1,含铁催化剂浓度为0.25 mol·L-1,土水比为1∶3,反应时间为1h的条件下,红壤及黑土中DPAA的降解率均可达到65%以上.HPLC-MS/MS的分析结果表明,DPAA可脱苯环形成降解产物苯砷酸(phenylarsinic acid,PAA),而PAA进一步氧化生成无机砷,这可能是Fenton/类Fenton法降解DPAA的途径之一.     

水体中二甲胺的吸附与氧化降解

模拟二甲胺的水体污染,采用静态实验装置,从吸附的热力学和动力学方向,讨论活性炭对水体中二甲胺的降解情况;同时讨论了Fenton氧化-活性炭联合法降解二甲胺的效果。结果表明,活性炭吸附二甲胺是一个放热自发的过程,在常温下吸附符合Langmuir的吸附等温模型,吸附速率较慢,在90 min左右才能够达到吸附平衡,同时,溶液的pH值越大,活性炭对二甲胺的吸附作用越明显;而Fenton氧化-活性炭联合法对高浓度的二甲胺溶液降解效果明显,当按H2O2 2.4 mL/L,FeSO.47H2O 12 mg/L,活性炭0.2 g/L的比例投加药剂时,二甲胺的去除率在99%以上,溶液COD的去除率达到81.6%。     

改进测定水中氨氮分子吸收光谱法的试验研究

水中氨氮含量是反应水质状况的重要指标。文章对测定水中氨氮气相分子吸收光谱法(标准号HJ/T195-2005)进行了改进试验研究。第一,对氧化剂的配比进行了改进,使氨氮的测定范围扩展至100μg。第二,对标准HJ/T195-2005中直接使用亚硝酸钠标准溶液做标准曲线的处理方式也做了探讨。通过一系列对比实验认为,应用硫酸铵标准溶液做工作曲线更加准确合理。最后应用改进后的气相分子吸收光谱法和纳氏比色法或滴定法对多种实际废水样品进行同时测定。结果表明,改进后的气相分子吸收光谱法测定氨氮的范围更宽,灵敏度更高和准确度更好。