K+对Fe(Ⅵ)生成的稳定促进作用和机理研究

研究了在生成高铁酸盐反应过程中K 对Fe(Ⅵ)的稳定促进作用和机理.结果表明,当反应温度大于50℃时.K 比Na 更有利于高铁酸盐的生成.K 促进高铁酸盐溶液生成的最佳反应温度为65℃.在生成高铁酸盐反应过程中,增加K 浓度能提高高铁酸盐的产率,并且随着硝酸铁投加量的增加,K 影响显著.在硝酸铁投加量为85 g/L时,采用4.4 mol/L KOH制备的Fe(Ⅵ)浓度为0.05 mol/L;加入2 mol/L K 后,Fe(Ⅵ)浓度增加到0.15 mol/L.K 对高铁酸盐溶液生成浓度的影响在硝酸铁投加量大于75 g/L,反应温度低于55℃,CIO-浓度低于1.16 mol/L时较为显著.K 在一定程度上可替代部分碱度,降低OH-用量.在反应过程中K 能包裹在FeO24-周围,减少Fe3 与FeO24- 接触,从而减缓Fe3 对FeO24-的催化分解作用;同时K 能与FeO24-生成K2 FeO4)晶体沉淀析出,降低溶液中FeO24-浓度,Fe(Ⅵ)分解速率减缓,稳定性增加,Fe(Ⅵ)生成浓度增加.     

无机阴离子对类-Fenton反应的影响

对比研究了4种常见无机阴离子(ClO4-、NO3-、Cl-和SO42-)对类-Fenton 反应中H2O2分解和有机物(莠去津=2.1 μmol·L-1和苯酚=50μmol·L-1)降解的影响.实验在pH=3.00±0.05 (25℃) 条件下完全混合反应器中进行.结果表明,在类-Fenton 反应过程中,ClO4-和NO3- 的存在对H2O2分解和有机物降解几乎没有影响;在不存在有机物条件下,Cl-和SO42- 的加入使得H2O2分解速率显著降低,ClO4-≈NO3- Cl- SO42-;莠去津存在条件下,莠去津降解速率为ClO4-≈NO;C1'SO42-,而H2O2分解速率为ClO4-≈NO3-≈Cl- SO42-;苯酚存在条件下,苯酚和H2O2的降解速率为ClO4-≈NO3-≈SO42- Cl-.无机阴离子对类-Fenton反应的影响一方面是由于Cl-和SO42-与Fe3 发生络合反应,阻碍了Fe3 与H2O2络合物的形成,减少了·OH 的产生;另一方面Cl-和SO42-消耗·OH,形成较低氧化活性的无机自由基(SO4·-和Cl2·-);同时,根据类-Fenton 反应降解有机物的不同,无机阴离子对类-Fenton 反应的影响也有所不同.     

Fe/Zn-TMS体系吸收去除催化裂化干气中H2S的性能

本研究采用FeCl3·6H2O、ZnCl2和环丁砜(TMS)复配形成的Fe/Zn-TMS体系脱除催化裂化(FCC)干气中的H2S,并用30%H2O2氧化再生Fe/Zn-TMS体系.同时,研究了各活性成分比例、吸收液体积浓度、吸收液pH值等对脱硫效率的影响,以及H2O2用量、吸收富液pH值对Fe2+氧化率的影响.结果表明,n(FeCl3·6H2O)∶n(ZnCl2)∶n(TMS)为0.45∶0.55∶1,吸收液pH为0.75,体积浓度(W)为50%的条件下能长时间高效脱硫,最高脱硫率达99.9%;在n(Fe2+)∶n(H2O2)为2∶1,吸收富液pH为0.65的条件下,Fe2+氧化率达96.7%.体系可循环使用3次,且能耗低、操作简单.     

榆树皮提取液絮凝作用的实验研究

研究了榆树皮提取液的絮凝性能,其结果表明Fe3+可以显著地提高榆树皮提取液对硅藻土悬浊液的絮凝活性。当质量浓度10 g/L的榆树皮提取液用量为0.3 mL,质量浓度16 g/L的FeCl3溶液(溶质以FeCl3.6H2O计)加入量为0.7 mL,沉降时间为3 min,pH值为5～11时具有良好的絮凝效果,对模拟废水的絮凝率可达97.2%,低浓度河水86.4%。当榆树皮提取液用量为0.6 mL,FeCl3溶液加入量为1.4 mL时,对高浊度生活污水絮凝率可达92.7%。     

铁-草酸配合物光分解降解活性染料的研究

研究了铁（Ⅲ)-草酸配合物在可见光及太阳光照射下，对活性染料的光解降解作用。结果表明，在pH=4．0、Fe(Ⅲ)／H2E2O4=0．060mmol／L／2．88mmol／L(草酸分2次加入)、光照3h的条件下，20mg／L的活性红的降解率为97．5％。溶液pH值、铁与草酸浓度比和活性染料浓度均对降解效果产生影响。     

氧化亚铁硫杆菌密度与营养供给对硫铁矿生物氧化的影响

探究硫铁矿生物氧化过程的影响因素有利于揭示酸性矿山废水形成规律.本研究采用摇瓶试验,探究了氧化亚铁硫杆菌Acidithiobacillus ferrooxidans LX5(A.ferrooxidans LX5)密度对硫铁矿生物氧化的影响.同时,在菌密度为1.40×107cells·m L-1的环境中,研究了微生物营养(无铁改进型9K液体培养基)供给对硫铁矿生物氧化的影响.结果表明,A.ferrooxidans LX5及其营养成分的引入显著加速了硫铁矿生物氧化体系H+的释放,0.70×107~2.10×107cells·m L-1A.ferrooxidans LX5的引入,可使得H+释放量较无菌对照提高1.51~3.31倍.半量浓度和全量浓度无铁改进型9K液体培养基的加入,可使菌密度为1.40×107cells·m L-1硫铁矿氧化体系的H+释放量提高3.24与2.75倍.相对于A.ferrooxidans LX5密度为0.70×107cells·m L-1的体系,1.40×107cells·m L-1或2.10×107cells·m L-1A.ferrooxidans LX5的引入明显提高硫铁矿氧化体系总Fe离子与SO2-4的释放效率,且71.9%~88.3%的总Fe离子主要以Fe2+存在.微生物营养供给使得总Fe离子与SO2-4的释放效率加速显著,而总Fe离子几乎全部以Fe3+存在.当菌密度大于1.40×107cells·m L-1时,体系生物氧化后所得硫铁矿表面存在明显的侵蚀坑.相对于半量浓度改进型9K培养基养分供给,全量改进型9K液体培养基的引入由于体系次生铁矿物覆盖硫铁矿明显而抑制了总Fe离子与SO2-4的释放.硫铁矿氧化所得酸性废水经Ca O中和至pH约为7.00,总Fe近乎全部去除,而SO2-4去除率相对较低(26.7%~73.9%).本研究所得结果对明晰酸性矿山废水形成规律具有一定的指导意义.     

UV强化草酸络合Fe3+活化过硫酸盐氧化降解苯胺

采用UV-草酸络合Fe~(3+)[UV-Fe(C_2O_4)3-3]活化过硫酸钠(PS)氧化降解苯胺,研究了Fe(C_2O_4)3-3浓度,PS浓度,pH对PS活化效率及苯胺氧化降解效果的影响机制.结果表明,Fe(C_2O_4)3-3浓度和pH决定了UV-Fe(C_2O_4)3-3体系中Fe~(3+)向Fe2+的转化过程,并对活化PS氧化降解苯胺产生显著影响.随着Fe(C_2O_4)3-3浓度增加,PS的分解率不断提高,但当浓度高于0.75 mmol·L~(-1)时,草酸根离子(C2O_2-4)对硫酸根自由基(SO·-4)的竞争以及SO·-4之间的相互淬灭作用降低了苯胺的降解效果,降解速率大小顺序为5 mmol·L~(-1)0.25 mmol·L~(-1)0.5 mmol·L~(-1)1 mmol·L~(-1)0.75 mmol·L~(-1);中性和碱性条件不利于Fe(C_2O_4)3-3发生光化学反应生成Fe2+,但当初始pH为7和9时,由于PS活化分解过程降低反应体系pH,反应300min时PS的活化率可分别达到74%和67%,苯胺去除率分别高达91%和97%,均高于初始pH为酸性条件下的结果;苯胺降解率随初始PS浓度增加而增大,当PS浓度大于10 mmol·L~(-1)时,苯胺降解过程由二级反应变为准一级反应,但此时过量的PS因与SO·-4发生反应而显著降低PS用于氧化降解苯胺的利用率.     

类Fenton试剂对糖蜜酒精废水的正交试验研究

利用正交法设计实验,研究了类Fenton试剂对糖蜜酒精废水深度处理的效果。研究结果表明,类Fenton试剂深度处理糖蜜酒精废水的最优工艺参数,废液初始pH值为6.0,FeCl3.6H2O的加入量为3mL、3%H2O2的加入量为2mL、搅拌时间为5min,在此条件下,COD和色度的去除率分别为77.28%和90.35%。对COD去除率最主要的因素为FeCl3.6H2O的加入量,而对色度去除率最主要的因素为废液初始pH值。     

高铁酸钾处理水中十六烷基三甲基溴化铵

室温条件下采用新型氧化剂高铁酸钾(K2FeO4)处理十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)模拟废水,探讨反应时间、K2FeO4投加量及体系pH值等因素对CTAB去除率的影响.结果表明,反应时间、K2FeO4投加量及溶液pH值对CTAB的去除率均有不同程度的影响,当反应时间为30 min、K2FeO4投加量与处理液中CTAB质量比为1∶1、溶液pH为7时,K2FeO4对表面活性剂CTAB的去除率达79.4%.在反应过程中,K2FeO4的强氧化性与其还原产物的絮凝作用产生协同效应,其中K2FeO4在完全反应之前CTAB的去除主要依靠K2FeO4的强氧化作用,K2FeO4反应完全之后CTAB的去除则主要依靠K2FeO4还原产物的絮凝作用.同时进一步研究了CTAB被处理前后的红外光谱特征,结果表明CTAB在降解过程中经历了链的断裂并进一步被矿化为无机小分子.化学反应动力学研究结果表明K2FeO4与CTAB的反应符合二级反应动力学规律.     

高铁氧化去除饮用水中邻氯苯酚的研究

采用自制的固体高铁酸钾作为氧化剂，研究高铁对水中微量邻氯苯酚的去除效果及主要影响因素。结果表明，当水中邻氯苯酚的含量为4mg/L时，加入60mg/L的K2FeO4氧化处理10min，对邻氯苯酚的去除率可达99．3％。取得高铁酸钾对邻氯苯酚的最佳氧化去除效果的pH范围为9－10，高铁氧化邻氯苯酚近似的二级动力学反应。     

微电解芬顿预处理高浓度含氰废水

对含氰废水进行预处理可以减小废水毒性,提高废水的可生化性.本试验采用微电解芬顿预处理高浓度含氰废水,主要考察Fe/C、H2O2的投加量、pH值及HRT对处理效果的影响.通过单因素分析确定了最佳的反应条件:微电解pH=2.5,Fe/C=4∶1,HRT=70min,芬顿pH=4,H2O2的投加量4ml/L,HRT=80min.     

掺氮Ta2O5诱发可见光-类Fenton体系降解阿特拉津研究

通过制备具有强可见光吸收和活性的半导体掺氮Ta2O5,利用其可见光Fe3+还原活性,实现了可见光-类Fenton体系有效地降解阿特拉津.结果表明,氨气流量0.3 L.min-1、700℃氮化时间6 h制备出的掺氮Ta2O5在可见光下还原Fe3+的能力最佳;阿特拉津降解效果与各种操作条件———光强、催化剂投加量、Fe3+、H2O2、阿特拉津初始浓度及pH值有关,并通过H2O2的分解揭示影响的原因.在pH为2.6、[atrazine]0=18 mg.L-1、[H2O2]0=2.5 mmol.L-1、[Fe3+]0=0.5 mmol.L-1、掺氮Ta2O5投加量为0.6 g.L-1、500 W氙灯照射下,反应60 min时,阿特拉津的降解率为97%.该研究为可见光-类Fenton体系降解有机污染物的实际应用提供了基础数据和理论指导.     

Fe(Ⅲ)催化过氧化氢分解影响因素分析

在2.0≤pH≤5.1、0.2 mmol·L-1≤[H2O2]0＜100 mmol·L-1和0.05 mmol·L-1≤[Fe(Ⅲ)]0≤0.5 mmol·L-1的试验条件下,考察了不含有机物的反应体系中[H2O2]0/[Fe(Ⅲ)]0、[Fe(Ⅲ)]0、pH及Fe(Ⅲ)水解形态等因素对类-Fenton反应中Fe(Ⅲ)催化分解H2O2动力学的影响.结果表明,在[Fe(Ⅲ)]0一定时,H2O2分解存在最佳[H2O2]0/[Fe(Ⅲ)]0摩尔比;当[H2O2]0一定时,Fe(Ⅲ)催化H2O2分解可用二级动力学反应进行描述,其二级动力学常数кd为22.21 L·mol-1·min-1;Fe(Ⅲ)催化H2O2分解的最佳pH为3.0;H2O2的分解速率随着Fe(Ⅲ)水解时问的增加而降低,Fe(Ⅲ)存在形态对H2O2催化分解起主导作用.     

UV-Fenton氧化法处理DMSO废水的应用研究

采用UV-Fenton高级氧化法对含二甲基亚砜(DMSO)的碳纤维生产模拟废水进行降解处理,初步探索了UV/H2O2/Fe2+氧化反应机理和DMSO降解反应机理,研究了H2O2浓度、Fe2+浓度、初始pH值及H2O2投加方式等因素对DMSO去除率的影响。结果表明:当H2O2浓度为0.15 mol/L,Fe2+浓度为0.6g/L,体系初始pH值为3⁴时,DMSO去除效果最佳,可达90%;在最佳条件下分3次等量加入H2O2,DMSO去除率可达95%。二甲基亚砜主要被降解成为CO2和SO2-4,不会造成二次污染。     

化学工业三废处理与综合利用

X780.3 9701755光催化氧化法处理染料中间体H酸水溶液/祝万鹏…(清华大学环境工程系)//环境科学/中科院生态环境研究中心一1996,17(4)一7~10 环信X一5 为了去除水中难氧化的有害染料中间体H酸,研究以TIOZ、ZnO、CdS和FeZO3为催化剂,采用低压汞灯为光源,对H酸水溶液进行光催化氧化实验。结果表明:TIOZ和CdS的催化效果最好。采用TIOZ作催化剂,光催化氧化5h后,H酸分解率可达90%,反应速率遵从Langmui:一Hinshel-wood方程,K二12.3L/m mol,k=25.2x10一6mol/h。溶液中投加10mg/L的Fe3+或Ag+,可使反应时间缩短2~3h。研究探讨了pH、Ti…     

EDTA催化Fe3+/H2O2降解水中孔雀石绿

以孔雀石绿(malachite green, MG)为目标物,在pH=7的中性条件下,考察EDTA对Fe3 /H2O2降解水中孔雀石绿的影响,发现EDTA很大程度地促进了Fe3 /H2O2对孔雀石绿的降解. EDRA的加入可以使MG的脱色率由43%升至98.3%.在本实验条件下, EDTA的投加量增加5倍时, MG的脱色率上升40%.随着H2O2投量的增加, MG的脱色率显著上升.随着温度的升高, MG的脱色率显著上升.叔丁醇的加入抑制了EDTA对Fe3 /H2O2降解孔雀石绿的催化效果.总量相同H2O2的多次投加并未获得明显优于一次投加的去除效果. EDTA催化Fe3 /H2O2降解水中孔雀石绿并不遵循简单的羟基自由基机理,同时存在的中间价态铁的物种起着主要的氧化作用.随着反应的进行, EDTA被部分降解.     

无机离子对Fenton氧化染料氨基黑10B的影响

在室温25℃,染料氨基黑10B质量浓度为40 mg/L,FeSO4浓度为2 mmol/L,H2O2浓度为4.5 mmol/L,pH值为3.0,反应时间为60 min条件下,对比研究了5种常见无机离子(Fe3+,Cu2+,NO3-,H2PO4-和Cl-)对Fenton氧化染料氨基黑10B脱色效果的影响.试验结果表明,Fe3+具有一定的促进作用,而Cu2+,NO3-和Cl-则对反应有一定的抑制作用,溶液中H2PO4-的存在,对Fenton有较强的抑制作用.     

絮凝-Fenton试剂法处理煤加压气化废水实验研究

采用絮凝-Fenton试剂法对煤加压气化废水进行预处理,确定了最佳处理条件,絮凝时,pH=6,每100mL废水中加Fe2(SO4)3(10%)0.4mL,加CaO2.5g,搅拌时间为30min,静置3h;Fenton试剂催化氧化处理絮凝反应后的废水时,H2O2的加入量为18g/L,[Fe2+]=1.8g/L,pH值为絮凝出水的值,温度为常温,搅拌时间为1.5h,反应后静置3h。实验表明,经该方法处理后,废水的COD从3722.26mg/L降至598.87mg/L,去除率达83.91%,并且BOD5、氨氮、挥发酚和色度都有很大的去除,去除率分别为78.70%、50.37%、72.71%和99.90%,BOD5与COD的比值由0.34提高到0.45,有效的提高了废水的可生化性。     

纳米Fe3 O4-H2 O2 非均相Fenton反应催化氧化邻苯二酚

由四氧化三铁(Fe3O4)-过氧化氢(H2O2)构成的非均相Fenton体系主要利用H2O2分解产生的羟基自由基氧化去除难降解有机污染物.研究了邻苯二酚在纳米Fe3O4-H2O2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,同时对实验室制备的纳米级Fe3O4和商品微米级Fe3O4两种催化剂的催化活性进行比较,并考察了H2O2初始浓度对邻苯二酚的催化氧化的影响.结果表明,自制纳米Fe3O4-H2O2体系较商品Fe3O4-H2O2体系,能更快速地去除溶液中的邻苯二酚和总有机碳(TOC),邻苯二酚的去除率接近100%,同时能迅速催化H2O2分解.邻苯二酚的催化氧化反应遵循准一级反应动力学方程,H2O2的分解反应能用三级反应动力学方程较好拟合.此外,反应过程中铁释放低于0.3 mg.L-1,不足以启动均相Fenton反应,反应机制为由界面反应控制的非均相反应机制.     

四氧化三铁/聚乙烯亚胺纳米颗粒的制备及除磷性能的研究

采用化学共沉淀法,以聚乙烯亚胺(PEI)为改性剂,制备了聚乙烯亚胺改性的纳米四氧化三铁复合材料(Fe3O4/PEI).Zeta电位、透射电镜和FTIR表征结果显示,PEI修饰提高了纳米Fe3O4在水中的分散性和稳定性,同时也增强了其表面正电荷,从而提高了Fe3O4对水中磷酸根的去除能力.在磷酸根初始浓度为50 mg·L~(-1),Fe3O4/PEI投加量为200 mg,p H=3,温度为25℃的条件下,Fe3O4/PEI对100 m L磷酸根的吸附去除率达到91%.吸附过程在3 h内达到平衡.吸附等温数据表明,该吸附过程符合Langmuir吸附等温方程,可决系数R2达到0.99,最大吸附量为29.88 mg·L~(-1).Fe3O4/PEI复合材料重复利用性好,在第5次吸附-解析后还能保持对磷酸根75%以上的吸附去除率.磷的解析效率随着p H增加而增加,在p H=13时,解析效率达到65%.