硝基苯类废水的全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺优化与工程验证

针对企业硝基氯苯装置产生的高毒性、难降解的硝基苯类废水,开发出全混态零价铁-芬顿组合预处理工艺,并分别优化了零价铁还原和芬顿氧化的工艺条件。结果表明,pH为2.0、零价铁投加量为220 mg/L时,废水中硝基苯类物质的去除率可达98.5%以上。出水pH约为3.0,继续投加3000 mg/L的H₂O₂,Fe²⁺投加比按C(Fe²⁺,mg/L):C(H₂O₂,mg/L)=1:10,1 h内COD去除率可达90%以上,且B/C由0.08提高到0.45。可见该组合预处理工艺可大幅削减废水毒性、改善可生化性,且直接运行成本仅为26.28元/吨,具有良好的环境和经济效益。     

微波强化Fenton技术对焦化废水生化出水的深度处理

针对焦化废水生物处理后COD难于达标排放的问题,以焦化废水生化出水为对象,对微波强化Fenton技术(频率915 MHz)的深度处理效果和反应机理进行了探讨。结果表明：在Fe²⁺和H₂O₂投加量分别为1.8 mmol·L⁻¹和15.6 mmol·L⁻¹条件下,Fenton处理方法对COD的最佳去除率仅为18%,利用微波强化Fenton技术对COD的去除率可提升到77%,出水COD可降至52 mg·L⁻¹,满足《炼焦化学工业污染物排放标准》;通过比较Fenton和微波强化Fenton反应出水过滤后的COD,发现Fenton反应对COD的去除率可由18%提升至72%,表明泥相可进一步吸附部分COD;而微波强化Fenton反应的COD去除率仅略微提高至81%,表明氧化是微波强化Fenton反应的主要作用机理,这可能与微波辐射通过热效应或非热效应可加快羟基自由基的生成、从而提高了氧化反应效率有关。以上结果表明,微波强化Fenton反应是焦化废水达标排放的一种可供选择的技术,可为目前我国焦化废水处理和达标排放处理技术的选择提供借鉴。     

亚铁活化过碳酸钠对垃圾渗滤液污染地下水中COD的去除

针对垃圾渗滤液渗漏严重威胁地下水水质的问题,以过碳酸钠(sodium percarbonate,SPC)为固体氧化剂来构建地下水的原位修复技术,采用单因素法,以受污染的高COD地下水为处理对象,通过实验研究了n(SPC):n(FeSO₄·7H₂O)、药剂投加量、反应时间对SPC/Fe²⁺体系去除COD的影响和SPC/Fe²⁺体系的反应机理。结果表明：n(SPC):n(FeSO₄·7H₂O)和SPC的投加量显著影响COD的去除效能;在初始pH值为7.22、 n(SPC):n(FeSO₄·7H₂O)=1:2.75、 SPC投加量为48 mmol·L^-1以及反应30 min的最佳实验条件下,COD的去除率可达82.09%;SPC/Fe²⁺体系通过降解类蛋白有机物和腐殖酸实现高COD地下水的有效处理,主要活性物种HO·能够有效减小腐殖质分子量及其分子间聚合度,同时降低芳香性构化...     

Fe2+-热活化过硫酸钠氧化降解菲及其对土壤的影响

在模拟菲污染土壤中用β-环糊精(β-CD)作为Fe²⁺螯合剂,考察了Fe²⁺-热(45℃)活化过硫酸钠(Na₂S₂O₈)氧化降解菲的效果及其对土壤的影响。结果表明,Na₂S₂O₈∶菲=80、Fe²⁺∶Na₂S₂O₈=1/3、β-CD∶Fe²⁺=1/10(均为摩尔比)时,菲的降解率最高,达85.1%。Fe²⁺活化时主要自由基为SO^-₄·和·OH,而热活化时主要为·OH。根据中间产物推测菲的两条降解途径为：自由基攻击菲的9、10位点生成(1,1’-联苯)-2,2’-二甲醛或攻击2、3位点氧化开环生成2-乙基-6-甲氧基萘,再形成邻苯二甲酸二丁酯,最终矿化为CO₂和H₂O。土壤氧化修复后,pH降低,氧化...     

芬顿法处理印染废水小孔径超滤膜浓缩液

印染废水属于难处理工业废水,具有排放量大、污染物含量高等特性。在可持续发展的背景下,印染废水实现零(近零)排放成为必然趋势。目前采用催化氧化法处理膜浓缩液是实现零(近零)排放的常规方法,但该方法存在催化药剂投加量大、处理效果差及二次污染等问题。采用芬顿法,以印染废水小孔径超滤膜浓缩液为实验用水,考察了H₂O₂和FeSO₄·7H₂O投加量、pH及加药时间间隔等因素对处理效果的影响。结果表明,在COD∶H₂O₂质量比为1∶1.3、H₂O_2∶Fe²⁺ 摩尔比为1∶1,反应初始pH=4.0,反应回调pH=6.5,加药时间间隔60 min的条件下,处理效果最优,出水COD、色度、氨氮和总氮等主要水质指标均达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)排放要求,出水水质稳定,较其他条件能够获得较高的经济效益。与此同时,将芬顿法与物化和类芬顿法进行了对比分析,结果表明,芬顿法处理印染废水膜浓缩液具有较高的经济性,为进一步工程实践提供依据。     

不同臭氧催化氧化体系处理老龄垃圾渗滤液的效果及能耗分析

老龄垃圾渗滤液因其成分复杂且可生化性差,故传统技术无法对其进行有效降解,且利用臭氧催化氧化体系处理垃圾渗滤液缺乏系统性评估报道。为解决上述问题,采用臭氧/过二硫酸盐(${{\rm{S}}_2}{{\rm{O}}_8^{2 - }}$,PS)、臭氧/过一硫酸盐(${\rm{HS}}{{\rm{O}}_5^ -} $,PMS)和臭氧/过氧化氢(H₂O₂)氧化体系,探讨了处理老龄垃圾渗滤液的可行性,考察了初始pH、温度、O₃及H₂O₂、Na₂S₂O₈、KHSO₅的投加量等因素对其处理效果的影响,并对其能源效率进行了分析。结果表明,优化条件下,O₃/PMS、O₃/H₂O₂和O₃/PS的单位数量级能耗(electrical energy per order,EE/O)分别为1 007.5、1 233.7、662.6 kWh·m⁻³,O₃/PMS氧化体系处理老龄垃圾渗滤液的效果与O₃/H₂O₂氧化体系相似,且优于O₃/PS。由综合处理效果与能耗评估结果可知,O₃/H₂O₂氧化体系最佳,在温度为25 ℃,pH=6,O₃和H₂O₂投加量分别为3 g·h⁻¹和2 125 mg·L⁻¹,反应时间为60 min条件下,能耗最低,EE/O降至443.9 kWh·m⁻³,且TOC去除率和反应速率常数分别为27.1%和0.005 3 min⁻¹,BOD₅/COD也由0.18增至0.26。综合上述结果,基于臭氧体系的高级氧化法能耗较高,可将臭氧催化氧化与低成本的生物处理技术相结合,从而实现对污染物高效经济降解。上述研究结果可为臭氧高级氧化技术的工程化应用提供参考。     

硫酸铜类芬顿法去除双酚A

在水处理应用中,为解决Fenton法通常需较低pH的局限性,提出了以硫酸铜为催化剂的类芬顿反应体系,以双酚A(BPA)为目标污染物,分别考察了催化剂用量、H₂O₂用量、反应温度、BPA初始浓度和pH对BPA去除效果的影响,分析了反应过程中pH和羟基自由基浓度的变化。结果表明：在催化剂用量为0.8 g·L⁻¹、H₂O₂为78 mmol·L⁻¹、BPA为152 mg·L⁻¹、反应温度为75 ℃、反应时间为65 min的条件下,BPA和TOC的去除率分别为95.4%和85.9%;所建立的硫酸铜类芬顿反应体系,相比Fenton反应体系具有更宽的pH适应范围,可以在pH=3.0~10.1下进行反应,无需调节反应液的pH,且出水水质颜色好,成本低。以上研究结果可为有机废水的高效处理提供理论与技术支持,具有广阔的应用前景。     

Fenton氧化法深度处理甲醛废水

采用Fenton氧化法深度处理经生化降解后的甲醛废水,结果表明,Fenton氧化法深度处理甲醛废水是可行的,在合适的反应条件下,降解初始COD为150 mg/L左右的甲醛废水,COD去除率达30%以上;Fe2+与H2O2的投加比例、投加量及投加方式、反应温度、pH、反应时间对处理效果都有不同程度的影响。     

臭氧催化氧化处理化学镀镍废水

采用臭氧催化氧化工艺处理化学镀镍废水,以Fe₂O₃-TiO₂-MnO₂/A1₂O₃作为臭氧催化剂,考察了不同反应条件下臭氧催化氧化对化学镀镍废水的影响。结果表明,在初始pH为9,臭氧投加量为300 mg·L⁻¹,反应时间为60 min的最佳反应条件下,水中COD可从532 mg·L⁻¹下降至285 mg·L⁻¹,去除率达到46.4%。臭氧催化氧化对化学镍具有较好的破络效果,在初始pH为9,臭氧投加量为200 mg·L⁻¹,反应为60 min后进行混凝过滤,水中镍的去除率可达到86.7%。紫外全波段扫描分析发现,经臭氧催化氧化后,各波段的吸收峰均有大幅度下降,位于254 nm和320 nm处的吸收峰基本消失,说明水中的苯环类物质和共轭结构被破坏。经臭氧催化氧化后,废水的生物毒性大幅降低,废水的可生化性提高,出水B/C由原来的0.12提高到0.36,为后续进一步生化处理提供了条件。     

Fe0/FeS2活化H2O2快速降解诺氟沙星

通过水热法成功制备具有磁性的Fe⁰/FeS₂复合铁基催化剂,并将其用于构建非均相芬顿体系降解典型的喹诺酮类抗生素(诺氟沙星,NOF)。SEM-Mapping 结果显示,制备的Fe⁰/FeS₂复合材料由Fe和S两种元素组成,形态为颗粒状且尺寸不一。XRD、XPS、Raman和磁学测量系统(VSM)等表征结果表明进一步证明Fe⁰/FeS₂复合材料的成功制备且具有良好的磁性。通过实验得到 Fe⁰/FeS₂/H₂O₂体系降解NOF最优的降解体系为初始pH为5,NOF起始质量浓度20 mg·L⁻¹,Fe⁰/FeS₂ 投加量为0.2 g·L⁻¹,H₂O₂质量浓度0.051 g·L⁻¹。Fe⁰/FeS₂介导的非均相芬顿体系可以快速降解NOF,10 min后的降解率为99.27%,且具有良好的重复利用性,使用 3 次后,NOF 的降解效率仍超过75%。NOF在羟基自由基(·OH)的作用下可能破坏C-F键以及实现哌嗪环和喹诺酮环的开环,最终生成一些小分子物质,如 F⁻、H₂O、CO₂和NO₃⁻等。     

活性炭吸附-Fenton氧化处理高盐有机废水

采用活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺处理高盐度难降解有机废水的性能。考察了不同工艺参数对活性炭吸附及Fenton氧化对高盐有机废水处理效率的影响。结果表明,采用活性炭单独处理时,在pH=6.0,活性炭投加量为9.0g/L,吸附时间为60 min条件下,COD去除率最大,达到47.5%。活性炭吸附处理后,废水再采用Fenton氧化处理,在FeSO4.7H2O投加量为3.0 g/L,H2O2投加量为4.7 g/L,反应时间为30 min条件下,COD去除率最大,达到84.4%。整体而言,经过活性炭吸附和Fenton氧化处理后,废水COD由初始浓度13 650 mg/L降至560 mg/L,去除率达到95.9%。活性炭吸附-Fenton氧化耦合工艺适合高盐度难降解有机废水的处理。     

生化-Fenton氧化联合工艺处理石化净化水的回用

净化水是经过一定预处理的石化废水,具有很高的回用价值,为此采用生化-Fenton联合工艺对净化水进行了处理,研究了初始pH、反应温度、H2O2与Fe2+的摩尔投加比、投加量和反应时间等因素对废水COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化反应可有效去除生化处理出水中的COD,在H2O2(30%)投加量为6.34 m L/L,H2O2与Fe2+的摩尔投加比为5∶1,pH值为4,温度30℃,反应时间2h条件下,废水COD的去除率可达79.7%。GC-MS分析结果表明,Fenton氧化反应对难降解有机污染物具有较好的去除效果,同时可有效提高废水的可生化性,B/C比最大可提升至0.58,氧化出水经生化处理后的剩余COD可降至77.9 mg/L,达到工业回用水标准。     

煤化工高盐废水臭氧催化氧化脱除COD

针对煤化工高盐废水中有机物难降解问题,采用浸渍-煅烧法制备了负载有活性金属氧化物的活性氧化铝型催化剂,探索催化剂的制备工艺和反应操作条件对废水COD去除率的影响。结果表明：活性氧化铝载体催化性能优于陶粒,活性氧化铝负载Cu、Mn、Ni的催化活性较高,将2种活性组分进行组合制得的MnO_x-NiO_x/γ-Al₂O₃催化剂,在经过60 min的臭氧催化氧化后,COD的去除率可达51.3%;利用BET、SEM-EDS、XRD对催化剂进行了表征和分析,Mn、Ni成功负载到活性氧化铝表面和孔隙内,2种元素负载量摩尔比约为2∶1,且主要以氧化物形式存在;通过计算臭氧利用效率,发现MnO_x-NiO_x/γ-Al₂O₃臭氧催化氧化的η值低于单独的臭氧氧化,这意味着通过MnO_x-NiO_x/γ-Al₂O₃催化剂可以有效地将臭氧分解成活性氧;通过优化臭氧和催化剂投加量后发现,在臭氧为350 mg·(L·h)⁻¹、催化剂投加量为100 g·L⁻¹废水中,反应180 min后,COD去除率可达到72.3%;在连续进行4 h的臭氧催化氧化实验后,MnO_x-NiO_x/γ-Al₂O₃稳定性和重复利用性均较好,COD去除率能维持在约42%,锰、镍离子的溶出量均小于0.5 mg·L⁻¹。以上研究结果可为高效的臭氧催化体系在煤化工高盐废水处理领域的应用提供参考。     

异相类Fenton催化剂CuFeO2的制备及其对水中氧氟沙星的降解性能

以三水合硝酸铜、九水合硝酸铁分别作为铜源和铁源,通过简单的一步水热法合成纯3R相结构CuFeO₂催化剂。通过X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和高分辨透射电镜对其晶格结构和形貌进行了表征,构建了CuFeO₂/H₂O₂体系对目标污染物氧氟沙星(OFX)进行降解,考察了不同催化剂投加量、H₂O₂浓度、溶液pH等参数对OFX降解效果的影响。结果表明,在催化剂投加量为1.1 g·L^-1、 H₂O₂浓度为15 moL·L^-1以及pH=3.65的条件下,反应300 min后,CuFeO₂/H₂O₂体系对10 mg·L^-1 OFX的降解率高达93.8%;此外,CuFeO₂催化剂在活化H₂O₂降解OFX过程中具有良好的稳定性,经5次降解...     

絮凝-Fenton试剂氧化处理印染废水

采用Fenton试剂对某染袜厂2种印染废水(印染红和印染蓝)进行处理。考察了硫酸亚铁投加量、双氧水投加量、反应时间及pH值对印染废水的色度及COD去除率的影响,通过正交实验确定了Fenton试剂处理该废水的最佳操作条件为:反应时间30 min、双氧水(30%)投加量4 mL/L、硫酸亚铁投加量300 mg/L、pH值为4左右。在最佳条件下,印染蓝废水经氧化处理后COD去除率大于80%,色度去除率95%以上;印染红废水需经絮凝预处理后再用Fenton试剂氧化处理,其脱色率达到了99.6%,COD去除率为91.2%,出水COD浓度为96 mg/L,可达标排放。     

Fe/C微电解-超声波/Fenton氧化-活性炭吸附处理仲丁灵农药废水

采用Fe/C微电解-超声波/Fenton氧化一活性炭吸附处理高色度、高COD、高盐分、高毒性的仲丁灵农药废水.试验结果表明:(1)Fe/C微电解处理仲丁灵农药废水的最佳条件:pH为4,铁屑投加量为0.5 mol/L,Fe与C摩尔比为2:1,反应时间为4h.(2)Fenton氧化的最佳条件:pH为4,FeSO4·7H2O投加量为0.03 mol/L,H2O2投加量为0.4 mol/L,反应时间为2 h.(3)在Fenton氧化的最佳条件下,超声波/Fenton氧化对COD去除率最高(平均约为80%).(4)当吸附时间为2 h、PH为6、活性炭投加量为20 g/L时.COD去除率可达90.5%.(5)采用Fe/C锻电解-超声波/Fenton氧化一活性炭吸附处理后,COD、色度均可达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)中的一级标准.     

基于易回收的磁性碳纳米管催化湿式氧化处理垃圾渗滤液中的DOM

采用液相化学沉淀法制备了易于回收的磁性碳纳米管催化剂,应用于催化湿式氧化实验处理垃圾转运站渗滤液。结果表明,在反应温度为200 ℃,n(COD)∶n(H₂O₂)=1∶1.8,时间为60 min,催化剂添加量为0.1 g·L⁻¹的最佳条件下,垃圾渗滤液的COD去除率达到86.38%。出水可溶解性有机物(DOM)的紫外和三维荧光分析表明,实验对芳香族化合物和腐殖质的去除效果良好,可生化性提高。磁性碳纳米管在外加强磁场作用下30 s内便可实现快速分离,重复5次使用回收率可达90%。     

Fenton试剂法预处理发酵甘油生产提取废水

采用Fenton试剂预处理高浓度难降解发酵法甘油生产提取废水。研究了pH、Fe2 + 、H2 O2 、反应时间和H2 O2 投加次数对废水COD去除效果的影响。结果表明 ,通过Fenton试剂氧化可使废水中的COD值从 135 0 0mg/L降至 4 0 30mg/L ,COD去除率达到 70 1%。废水的BOD5/COD值从 0 2 0 2提高至 0 5 6 8,可生化性得到较大提高 ,为后续处理创造了条件。研究成果为发酵法甘油生产提取废水的预处理提供了一种非常有效的方法。     

酸析-Fenton氧化法处理采气废水

采用酸析-Fenton氧化法对川西某气井采气废水进行降解处理研究,考察了pH、Fenton试剂配比、投加量及反应时间等主要影响因素对采气废水处理效果的影响,并选用气相色谱-质谱仪器(GC-MS)对酸析-Fenton氧化法处理前后水样的成分进行定性分析.结果表明,酸析-Fenton氧化法最佳实验条件:pH为1,H2O2/COD为7,H2O2/Fe2+(摩尔比)为3,反应时间为120 min;在最佳实验条件下COD、SS、油类物质、色度的去除率分别为81%、99%、95%、99%;对比处理前后水样的GC-MS图谱,表明在质谱扫描范围内,处理前后水样中物质成分变化较大,酸析-Fenton氧化技术对采气废水中难降解有机物的去除效果明显.     

芬顿试剂预处理杀螟丹农药废水

利用芬顿试剂(Fenton)氧化预处理杀螟丹农药废水,分别考察了H2O2与FeSO4·7H2O投加量、初始pH、反应时间、温度和摇床转速对Fenton试剂处理杀螟丹废水的影响。结果表明,杀螟丹废水初始COD为676.8 mg/L时,取废水样100 mL,优化反应条件为Fenton试剂的用量1 g FeSO4·7H2O+4 mL H2O2,初始pH值为3,搅拌强度为160 r/min 的摇床转速,反应温度25℃,反应时间60 min。在优化反应条件下COD的去除率达到83.9%。通过Fenton降解,废水可生化性BOD5/COD从0.0745~0.0747上升至0.9066~0.9228,可生化性大幅提高,为后续生化处理创造了条件。考虑到运用于工业废水处理中经济成本等实际问题,建议选取Fenton试剂的用量0.5 g FeSO4·7H2O+1 mL H2O2,COD去除效率能达到65.5%。