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。     

电压对使用三维电极处理TNT废水的影响

本试验比较了三维电极电解法和二维电极电解法处理TNT废水的效果,考察了采用三维电极电解法时不同槽电压对电解效果的影响,并对电解机理作了初步探讨.实验表明,极板间距为4 cm、电动搅拌器转速250 r/min、电解时间为2h时,最佳的电解槽电压为15 V,此工艺条件下的COD、TOC的去除率分别为77.6%、62.7%.     

负载型三维粒子电极降解甲基橙模拟废水研究

采用负载型活性炭为填充电极的三维电极法处理甲基橙模拟废水,研究了不同粒子电极的处理效果,考察了影响模拟废水中色度与COD去除率的因素,探讨了甲基橙降解的反应动力学,并运用紫外-可见吸收光谱初步研究了甲基橙的降解机理.结果表明,负载锰的氧化物的粒子电极处理效果最好,降解3h后,色度与COD去除率分别达95%与80%;通过单因素实验确定的最佳实验条件:槽电压12V,初始pH值为3,辅助电解质浓度0.05mol/L.反应动力学分析显示,甲基橙降解反应表现为一级反应动力学.紫外-可见吸收光谱分析结果表明,以负载型活性炭为粒子电极的三维电极法对模拟废水中的色度与COD具有很好的降解效果.     

活性炭多维电极法处理活性染料模拟废水的机理研究

以活性嫩黄K-4G染料模拟废水为处理对象,探讨了多维电极系统处理活性染料废水时色度、COD降解的效果和机理。结果表明,活性炭多维电极法对染料废水的处理效果优于单纯电解法和单纯活性炭吸附法;氧化和还原作用对染料的色度和COD去除效果相差不大;增大处理系统中溶液的循环流量可显著改善活性炭多维电极系统对COD和色度的去除效果。     

高浓度制药废水预处理技术试验研究

以某制药厂排出的制药废水为处理对象,研究比较了混凝法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、电解法和微电解法对废水的预处理效果。发现混凝法不能有效去除废水中的溶解性的有机物,微电解法和电解法对去除有机物有很好的效果,CODcr的去除率可达65％以上。Fenton氧化和微电解法对色度的去除效果较好,臭氧氧化和电解由于氧化还原反应可能生成一些新的物质,使得废水色度反而上升。除化学混凝法外,其他各种方法均能明显提高废水的B／C值,为后续的生化处理创造有利条件。     

碳基复合电极制备和电Fenton降解4-氯酚研究

研究了石墨-PTFE和活性炭-PTFE复合电极的制备工艺,并以4-氯酚模拟废水为对象,比较了石墨-PTFE和活性炭-PTFE复合电极的吸附和电Fenton性能。结果表明,活性炭-PTFE复合电极的吸附性能优于石墨-PTFE复合电极,而石墨-PTFE复合电极的电Fenton处理效果则明显优于活性炭-PTFE复合电极。在实验条件下,电Fenton反应时间为125min时,活性炭-PTFE复合电极的4-氯酚去除率仅为5.79%,而石墨-PTFE复合电极对4-氯酚的去除率高达94.48%。     

Fe-Ni-TiO2/AC粒子电极的制备及可见光光电催化协同降解RhB

制备Fe-Ni-TiO2/AC粒子电极,应用于可见光助三维电极/电Fenton(Vis-3D/EF)光电催化体系中,以RhB为目标污染物,研究了可见光光电催化对RhB的协同降解.实验优化了Fe-Ni-TiO2/AC粒子电极的制备条件,并与活性炭粒子电极、活性炭负载TiO2粒子电极在Vis-3D/EF体系中的光电催化性能进行对比,结果表明:TiO2浸渍液浓度为2g/L,Fe-Ni掺杂比为5:5,Fe:Ni:TiO2物质的量比为0.5:0.5:100的条件下制备的粒子电极在Vis-3D/EF体系中表现出最优的光电催化性能,60min对RhB的去除率达92.58%,优于活性炭粒子电极和活性炭负载TiO2粒子电极.自制粒子电极在Vis-3D/EF体系比在3D/EF体系对RhB的去除率提高29.46%,表现出明显的光催化和三维电极/电Fenton协同处理效果,协同指数为1.18,说明了自制粒子电极应用在Vis-3D/EF组合技术中,实现对RhB的可见光光电协同降解是可行的.     

两种高级氧化法处理丙烯腈生产废水的对比研究

采用以Ti/SnO2+金属铁为组合阳极的铁促双电极电化学氧化法和Fenton氧化法对丙烯腈生产废水进行了处理.对比了2种方法的处理效果,考察了诸多因子对处理效果的影响及反应过程的规律.结果表明,在外加相同量H2O2条件下,铁促双电极氧化法的COD去除率比Fenton氧化法可提高约30%～35%,且可获得超过90%的色度去除率;但当H2O2初始剂量小于1700mg·L-1时Fenton试剂氧化法处理后的废水色度反而增加.外加H2O2剂量的增加强化了Fenton氧化过程,使2种方法COD去除率均随之增加.当外加H2O2初始浓度为2200mg·L-1、电压为4.0V、反应时间为180min时,双电极电化学氧化法的COD去除率达75%.2种氧化反应过程中,H2O2浓度下降速率很快,反应60min(电化学)和30min(Feuton)时几乎均被耗尽.铁阳极通电时间对铁促双电极电化学氧化法的COD去除率和电流效率影响显著.铁促双电极氧化法(外加H2O2)对丙烯腈生产废水处理效果明显优于Fenton+铁促双电极氧化法(无外加H2O2),表明前者在有机废水处理领域有较好的应用潜力.     

三维电极电Fenton法对苯酚废水处理效果实验研究

采用三维电极电Fenton法对制陶工艺含酚废水进行处理,选择pH、时间、电压、FeSO₄·7H₂O投放量、通气量、电解质投放量以及电极间距为单因素,设置不同水平,研究苯酚和COD的去除效果,同时探讨了该方法的电化学能耗。结果表明:在pH为3,电压为15 V,FeSO₄·7H₂O投放量为1.8 g/L,通气量为9 L/min,Na₂SO₄粉末投加量为1.0 g/L,电极间距取10 cm,反应120 min的条件下,废水中苯酚及COD去除率可分别达到94.13%和86.67%,处理效果明显,且能耗较二维电极大大减少,可为该方法在含酚废水处理领域的应用提供参考。     

石墨烯三维电极-电Fenton系统降解甲基橙

将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe₃O₄负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe₃O₄（GF）和球形凝胶结构SA/GO@Fe₃O₄（SGF）粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton（3D-EF）系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm²,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段：断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.     

石墨烯三维电极-电Fenton系统降解甲基橙

将三维电极和电Fenton系统结合电催化氧化降解甲基橙废水.制备了Fe₃O₄负载的氧化石墨烯粒子电极GO@Fe₃O₄（GF）和球形凝胶结构SA/GO@Fe₃O₄（SGF）粒子电极,对两种粒子电极进行了表征,探讨了三维电极-电Fenton（3D-EF）系统电催化氧化性能的影响因素,并进行了反应动力学分析,结合Box-Benhnken中心复合响应面设计建立响应面二次多元回归方程模型;采用紫外可见光谱和GC-MS技术研究甲基橙降解过程.结果表明,SGF粒子电极表面形成三维网络状褶皱结构.在初始pH=5,粒子电极投加量3.0g/L,反应时间90min,电流密度30mA/cm²,外加电压7V的反应条件下,SGF粒子电极体系的甲基橙色度和COD去除率分别是98.8%和87.5%,均高于GF粒子电极体系的甲基橙色度去除率87.2%和COD去除率71.2%.响应面模型预测的反应条件和甲基橙色度去除率和实验结果吻合.推测甲基橙降解过程分为3个阶段：断键氧化过程、开环过程和完全氧化过程.     

以活性炭纤维为阴极的光电化学法协同处理垃圾渗滤液

以活性炭纤维(ACF)为阴极,RuO2/Ti形稳电极为阳极,研究了电氧化、电氧化/电芬顿及光电化学组合3种过程对垃圾渗滤液的处理效果,考察了初始pH和电流密度对光电化学法降解渗滤液TOC的影响,并探讨了渗滤液有机物形态及可生化性的变化规律.结果表明,光电化学组合法对渗滤液TOC的处理效果及降解一级动力学常数远高于电氧化...     

微米α-Fe_2O_3非均相电Fenton降解罗丹明B

以考察非均相电Fenton法处理罗丹明B(RhB)的影响因素为目的,采用水热法制备α-Fe_2O_3微米颗粒,钛涂钌铱(Ti/RuO_2-IrO_2)电极为阳极和阴极,组成非均相电Fenton体系降解RhB废水,探讨了微米α-Fe_2O_3投加质量浓度、pH和电流密度对RhB降解效果的影响,以及催化剂的循环使用效果。结果表明:当微米α-Fe_2O_3投加质量浓度为0.5 g/L,pH为3.0,电流密度为12 mA/cm~2时,反应60 min后,非均相电Fenton体系对RhB的去除率可达97.42%,且催化剂循环使用3次后,仍可以保持95%以上的去除率,具有较好的稳定性。     

可见光助三维电极/电Fenton处理罗丹明B废水的研究

提出了以多孔TiO2薄膜(Porous-TiO2)板为阳极,活性炭负载Fe-Ni共掺P25颗粒(Fe-Ni-P25/AC)为粒子电极的可见光助三维电极/电Fenton(Vis-3D/EF)降解有机废水的新方法.同时,考察了该体系对罗丹明B溶液的去除效果和影响因素,探讨了降解过程的反应动力学,并与常规阳极和粒子电极组成的体系处理能耗进行了对比,探讨了Vis-3D/EF体系各个作用对去除率的贡献及对罗丹明B的降解机理.实验结果表明,在电源电压20 V、溶液pH=3、Fe2+离子投加量0.5 mmol·L-1、曝气量1.5 L·min-1、反应时间60 min时,20 mg·L-1罗丹明B的降解率为96.84%,处理过程更符合二级反应动力学.在此条件下,Porous-TiO2阳极板和Fe-Ni-P25/AC粒子电极组成的体系,降解过程具有明显的协同催化特点,协同因子达1.22,且处理能耗仅为常规石墨(Gr)阳极、活性炭(AC)粒子电极组成体系的1/85.5.Vis-3D/EF降解过程中电催化氧化作用、Fenton氧化作用、可见光催化作用及可见光下的协同作用对去除率的贡献分别为43.88%、20.21%、15.26%和17.49%.同时,通过叔丁醇捕获实验发现,·OH对去除率的贡献为75.58%,表明·OH是该体系中产生的主要活性物质.     

微电解-电/Fenton-曝气池工艺预处理高浓度亚麻废水

高浓度亚麻废水不宜直接进行生化处理。试验采用"Fe-C柱微电解-电/Fenton-曝气池"工艺对其进行预处理,即先采用Fe/C微电解,然后基于Fe2+的生成几乎同步引入电/Fenton反应,之后再调节流出液pH至碱性并鼓入空气以除去部分NH3-N。相应优化工艺条件为:Fe/C柱微电解时mFe/mC为2:1,废水停留时间为1.5 h;电/Fenton时双氧水(30%)滴加速度为0.025 mL/min;调节水样pH10并在空气流速为1.5 L/min的条件下空气吹脱1.5 h。采用该工艺预处理高浓度亚麻废水后,出水几乎为无色;固体悬浮物的去除率可达94.2%,NH3-N去除率可达71.4%,COD去除率可达51.8%,BOD5去除率可达28.3%,为后续生化深度处理创造了有利条件;BOD5/COD值由原来的0.12上升至0.19,废水的可生化性得到较明显的改善。电/Fenton反应的处理效果好于普通的Fenton反应,其原因可能是由于电/Fenton既有"原位"的均相/非均相Fenton反应发生,又有在微电解电场协助下的"电催化Fenton"反应发生。     

电镀工业园废水中有机物的去除方法研究

以某电镀工业园的重污染废水经常规处理后的出水为对象,研究进一步去除废水中有机物的方法。结果表明:1)废水直接曝气可使COD降低15.70%,加酸曝气则降低31.32%,酸化曝气法适合作为Fenton或电解法的前处理以减少处理成本。2)Fenton氧化法的最佳工艺条件为:H2O2(质量分数为30%)为0.48 mL/L、FeSO4·7H2O为0.52 g/L,pH=4,该条件下可使废水ρ(COD)由147.41 mg/L降至38.74 mg/L,药剂成本为2³元/m3,技术及经济上均可行。3)采用析氯电解法,在以钌铱板为阳极、电流10 A、电压6 V条件下电解30 min可使废水的ρ(COD)降至69.72 mg/L,实现有机物的达标。     

钛基改性DSA电极氧化法去除水中全氟化合物

为了提高金属氧化物电极(DSA电极)的稳定性及催化活性,实现全氟化合物(PFCs)的高效降解,分别以溶胶涂覆法和电沉积法制备了改性DSA(Ti/SnO_2-ZnO)电极,并用于全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)的电化学降解过程研究.实验分别考察了电流密度、溶液初始pH、 PFOA与PFOS初始浓度对PFCs降解效果的影响.结果表明:两种方法制备的改性DSA电极表面均匀负载了SnO_2-ZnO复合涂层.在二维电极体系中,极板面积约为65.0 cm~2,电流密度为20.0 mA·cm~(-2),极板间距为15.0 mm,电解质为1.30 g·L~(-1)次氯酸钠溶液以及电解时间为150 min时,溶胶涂覆法和电沉积法所制备的Ti/SnO_2-ZnO电极对初始浓度为100 mg·L~(-1)的PFOA和PFOS分别在pH为3.50和6.50时去除效果最佳,分别达到了90.6%、94.6%和91.0%、93.7%;循环使用电极3次,其降解过程均符合准一级反应动力学,且电沉积法制备的电极效果优于溶胶涂敷法,表现出对PFCs类污染物稳定、高效的去除能力.     

固体催化改良Fenton法处理苯酚废水的研究

针对目前常规Fenton法存在的H2O2耗量大的问题,提出了以活性炭作为催化剂载体的改良Fenton法。采用常规Fenton法以及改良Fenton法对苯酚废水的处理效果进行了对比实验研究,从H2O2投加量、接触反应时间和pH值影响因子出发分析比较了常规及改良Fenton法的COD及苯酚去除率。通过比较,改良Fenton法达到了优于常规Fenton法的处理效果,H2O2投加量20 mL/L,接触反应时间100 min,pH值为3是最佳的反应条件。降低了处理成本,提高了回收利用。     

柠檬酸盐强化UV/Fenton-生物法处理乳化油废水

以乳化油配水为对象, 研究了柠檬酸盐扩大UV/Fenton工艺的适用pH值范围与强化出水可生化性及与活性污泥法联用的效果.结果表明,柠檬酸盐可将UV/Fenton法的适用pH值范围扩大至4~8,且能提高UV/Fenton处理出水的可生化性.UV/Fenton处理后,原水BOD5/COD由0.02提高到0.32,投加1.0mmol/L柠檬酸钠后提高至0.53. UV/Fenton处理与经1.0mmol/L柠檬酸钠强化UV/Fenton处理出水经8h生物处理,COD去除率分别为78.7%,96.0%.柠檬酸钠浓度从0增加至1.0mmol/L时,经UV/Fenton处理过的出水再经生物处理出水的COD由293mg/L降低至48mg/L;继续增大时,COD基本保持不变.柠檬酸钠强化UV/Fenton处理可扩大pH值范围,改善废水的可生化性.     

电解Fenton法处理生活垃圾焚烧厂渗滤液的动力学研究

采用三元电极,对垃圾焚烧厂渗滤液的生化-混凝出水进行了电解Fenton法处理COD反应动力学研究.结果表明:电解Fenton反应的COD降解曲线符合拟三级反应动力学,t时间的COD出水浓度可表示为:c_t=(2kt+c₀^-2)^-0.5.通过对不同工艺条件下电解Fenton法对渗滤液的COD降解曲线的统计分析,得出以电流密度、pH值、进水COD浓度为影响因子的k值经验模型.并将动力学模拟的COD出水值与实际运行的测量值进行比较,认为该模型可以较好地模拟电解Fenton法进行垃圾焚烧厂渗滤液后续处理的效果.