Fenton氧化法对磺胺类抗生素的降解动力学

采用Fenton氧化法同时降解水溶液中磺胺吡啶(SPY)、磺胺二甲基嘧啶(SMZ)和磺胺甲噁唑(SMX)。系统考查了初始H2O2浓度、Fe2+浓度、pH对3种磺胺类抗生素降解性能的影响。结果表明,3种磺胺抗生素被完全降解的最佳Fenton氧化条件是:H2O2浓度为2.0 mmol/L,Fe2+浓度为0.10 mmol/L,pH为3.0~3.5,反应时间为20 min。Fenton试剂对3种磺胺类抗生素的降解符合一级反应动力学,速度常数为0.0318~0.2002 min-1。     

Fenton法及其在废水处理中的应用研究

Fenton法在处理难降解有机污染物时具有独特的优势．是一种很有应用前景的废水处理技术。文章介绍了该技术的发展过程、主要类型及应用状况,并对其在废水处理中的优势．存在问题和发展趋势作出评述。     

Cu/Zn非均相Fenton催化剂的制备及其对环丙沙星的降解效果

针对传统类Fenton法需在低pH范围内反应的问题,通过正交实验对以铜基为核心Cu/Zn催化剂的化学共沉淀法制备工艺进行了优化,并用XRD、SEM、BET和XPS等测试手段对优选出的催化剂进行了表征;采用单因素分析法考察了优化出的Cu/Zn非均相Fenton催化剂对环丙沙星(CIP)的催化降解效果,并对CIP的催化降解中间产物进行了检测,由此提出了可能的降解路径。结果表明：Cu/Zn金属盐摩尔比是影响Cu/Zn催化剂催化降解CIP的主要因素。优化制备的Cu/Zn催化剂主要组分是CuO,对环丙沙星具有较高的催化活性。在CIP浓度为20 mg·L⁻¹、Cu/Zn催化剂投加量为3.0 g·L⁻¹、H₂O₂投加量为149.55 mmol·L⁻¹、pH为5.0的条件下,反应90 min时CIP降解率达95.0%。所制备的Cu/Zn非均相Fenton催化剂能在pH为3.0~7.0下保持较好的催化反应活性,且氧化剂H₂O₂在反应体系中可达86.0%的利用率。Cu/Zn催化剂具有良好的稳定性和较低的金属离子浸出浓度。通过LC-MS分析,检测出了CIP的4种催化降解中间产物,并且发现CIP是从·OH攻击哌嗪环开始降解的。以上结果可为进一步探索Cu/Zn非均相芬顿催化剂降解其他类似目标污染物性能影响提供参考。     

混凝-Fenton法处理采油污水的研究

对采油废水进行混凝预处理后进行了Fenton处理 ,确定了Fenton试剂处理采油废水的最佳配比为H2 O2 ∶Fe2 +=5 0mmol L :1mmol L。同时利用GC MS色谱图探讨了混凝 -Fenton法对有机物的去除机理。结果表明 :混凝工艺去除了75 %的有机污染物 ,碳数低于 2 1的烷烃去除率可达到 80 %以上 ,同时还去除了所有的多环芳烃 ,但是对苯酚类物质的去除率只有 5 0 %。在Fenton过程中 ,铁的水解吸附和OH·的氧化作用并存 ,采油污水经过 12 0min的Fenton处理后 ,其中的烷烃类物质、酚类物质、多环芳烃物质能被完全氧化。     

US-UV-Fenton降解硝基苯

采用超声波(US)、紫外光(UV)和Fenton联合降解硝基苯,初步探讨了其作用规律。研究结果表明, UV可以促进双氧水转化自由基的效率,而US同时具有强化传质作用和超声氧化作用,两者均能够强化Fenton氧化硝基苯的降解过程。正交实验结果表明,H2O2初始浓度是硝基苯降解和矿化的最显著影响因素,反应时间和超声功率是矿化的显著影响因素。最佳反应条件为:H2O2 500 mg/L、Fe2+10 mg/L、反应时间60 min、超声波功率100 W,此时,硝基苯完全降解,TOC去除率达到73.0%。Fenton、UV/Fenton和US/UV/Fenton降解硝基苯过程均符合伪一级反应动力学模式,反应速率常数分别为3.37×10-2、3.81×10-2和5.10×10-2min-1。     

Fenton氧化-生化组合工艺处理染料中间体废水

针对染料中间体废水具有COD高、BOD5/COD低和具有生物毒性的特性,采用Fenton氧化-水解酸化-好氧组合工艺进行染料中间体生产废水的处理试验,试验结果表明:废水经Fenton氧化及水解酸化工序后,废水的BOD5/COD值由0.03升高至0.48,经好氧生化工序处理后的出水COD和BOD5浓度分别达122.6 mg/L和54.6 mg/L,符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准,该组合工艺COD总去除率达94%.     

生化-调碱后垃圾渗滤液的Fenton深度处理效果

针对上海老港垃圾填埋场经过厌氧-曝气塘处理后的渗滤液难进一步处理的问题,对其采用厌氧滤池-好氧接触法、氧化钙2种方式预处理,在此预处理基础上,考察了Fenton法深度处理的效果,探讨了H2O2/Fe2+投加比、初始pH、H2O2投加量、反应时间和Fenton试剂投加方式对渗滤液COD去除效果的影响。研究发现:经过生物预处理后,渗滤液的COD和TP分别降低了24%和25%;氧化钙调碱可以进一步使COD和TP去除率分别达到42%和96%;后续Fenton深度氧化的最佳条件为:初始pH为2,H2O2投加量为2.4 g/L,H2O2/Fe2+摩尔比为5∶1,Fenton试剂一次投加,反应时间为2 h。在此条件下,渗滤液的COD从1 340 mg/L降到198 mg/L,总COD去除率达到85%。     

Fenton氧化法预处理难降解高浓度化工废水

难降解高浓度化工废水直接采用生化法处理较为困难,为了减少后续水处理系统处理难降解物质的量,采用Fenton氧化法对难降解高浓度化工废水进行预处理且非常有效.重点考察了pH、投药比例、投药量以及反应时间对Fenton氧化法预处理高浓度化工废水的影响.经过实验得出最佳条件:pH为3.5,投药比例为1.0 mL 50％(质量...     

Fenton试剂和活化过硫酸钠氧化降解土壤中的二氯酚和三氯酚

氯酚类物质（chlorophenols, CPs）在环境介质中广泛存在且具有很强环境毒性。为探究化学氧化修复场地氯酚类污染的可行性,通过室内实验、模拟搅拌实验、现场中试,开展应用Fenton试剂和活化过硫酸钠氧化降解土壤CPs的研究。结果表明,化学氧化可有效降解土壤中的CPs,在氧化剂用量和CPs总量摩尔比为15:1时,CaO活化Na2S2O8能高效降解土壤中的二氯酚（2,4-DCP）和三氯酚（2,4,6-TCP）,室内实验和现场中试的去除率均达90%以上,处理后的2,4-DCP和2,4,6-TCP浓度均低于《展览会用地土壤环境质量评价标准》（HJ 350-2007）A类标准限值。Fenton试剂在室内实验中降解率达90%以上,但现场中试对2,4-DCP和2,4,6-TCP的降解率仅为66.1%、23.8%,处理后2,4-DCP浓度仍超过A类标准限值1倍以上。此外,在修复过程中,约70%的2,4-DCP、2,4,6-TCP会向液相转移,因此,需要关注修复系统引入水后污染物向液相中的转移可能造成的二次污染。研究结果可为氯酚类污染土壤的修复提供新思路,并为实际工程应用提供理论依据。     

Fenton氧化水中间氯硝基苯的动力学与机制研究

结合Fenton氧化反应动力学模型研究了Fenton氧化水中间氯硝基苯(m-ClNB)的影响因素和降解机制.结果表明:(1)反应初始pH、H2O2浓度、Fe2+浓度、污染物初始浓度和反应温度对m-ClNB的降解均有明显影响.在反应初始pH为3.5、m-ClNB初始摩尔浓度为0.444mmol/L、H2O2摩尔浓度为21.55mmol/L、Fe2+摩尔浓度为0.054mmol/L、反应温度为(25土1)℃的条件下,m-ClNB的去除效果较好.(2)建立了Fenton氧化m-ClNB的准一级反应动力学模型,且m-ClNB的降解与该模型拟合良好.基于不同反应温度时的准一级反应速率常数(kap),得到了m-ClNB降解的阿累尼乌斯公式,且活化能为36.51kJ/mol.(3)气相色谱(GC)/质谱(MS)和高效液相色谱(HPLC)/MS分析表明,Fenton氧化m-ClNB的主要产物有4-氯-2-硝基苯酚及其同分异构体、羟基乙酸、草酸、丁二酸、丙二酸、6-氯己酸、乙醛酸、2,2-二羟基丙二酸和2-乙基丙二酸等.     

混凝与芬顿工艺联用处理切削废液

为了处理常规物化和生化工艺难于有效处理的机械加工切削废液,采用了混凝与芬顿工艺联用对其进行降解处理的实验研究。结果表明,混凝与芬顿工艺联用对切削废液有明显的处理效果,尤其是COD和色度的去除率分别可达80.15%和96.88%。同时,比较了混凝/芬顿和芬顿/混凝不同联用方式对切削废液的处理效果,表明了混凝/芬顿工艺联用具有更好的处理效果和更低的运行成本。     

Selective redox degradation of chlorinated aliphatic compounds by Fenton reaction in pyrite suspension

Selective redox degradation of chlorinated aliphatics by Fenton reaction in pyrite suspension was investigated in a closed system. Carbon tetrachloride (CT) was used as a representative target of perchlorinated alkanes and trichloroethylene (TCE) was used as one of highly chlorinated alkenes. Degradation of CT in Fenton reaction was significantly enhanced by pyrite used as an iron source instead of soluble Fe. Pyrite Fenton showed 93% of CT removal in 140 min, while Fenton reaction with soluble Fe(II) showed 52% and that with Fe(III) 15%. Addition of 2-propanol to the pyrite Fenton system significantly inhibited degradation of TCE (99% to 44% of TCE removal), while degradation of CT was slightly improved by the 2-propanol addition (80-91% of CT removal). The result suggests that, unlike oxidative degradation of TCE by hydroxyl radical in pyrite Fenton system, an oxidation by the hydroxyl radical is not a main degradation mechanism for the degradation of CT in pyrite Fenton system but a reductive dechlorination by superoxide can rather be the one for the CT degradation. The degradation kinetics of CT in the pyrite Fenton system was decelerated (0.13-0.03 min⁻¹), as initial suspension pH decreased from 3 to 2. The formation of superoxide during the CT degradation in the pyrite Fenton system was observed by electron spin resonance spectroscopy. The formation at initial pH 3 was greater than that at initial pH 2, which supported that superoxide was a main reductant for degradation of CT in the pyrite Fenton system.     

混凝+芬顿法对中晚期垃圾渗滤液色度去除

垃圾渗滤液经一般生化处理后色度很大。对混凝和芬顿法结合深度处理垃圾渗滤液对色度去除进行了研究。混凝段通过中心复合设计(简称CCD)和响应面方法(简称RSM)分析了混凝的色度去除率的响应特征,建立了实际因素的最终方程模型:Y(色度去除率,%)=-553.40+73.74A+229.06B+0.38AB-34.16A2-22.67B2,(Y、A、B分别代表色度去除率、投加量和pH)并对絮凝条件进行优化,得到混凝反应的最佳优化条件:投加量1.11 g/L,pH 5.06,及在此条件下的去除率67.2%。在芬顿段,将芬顿反应对水中亲水性有机物相对含量(UV254)与对色度的去除特征相结合进行了研究,证明色度的去除跟该类有机物的去除有关,色度去除率最优值条件选择为H2O2/COD=1.0,Fe2+/H2O2=0.35∶1,而初始pH=2.5时对色度的去除达到99%以上。整个工艺出水可达到达标排放标(GB16889-2008)。     

沼渣生物炭基Fenton催化剂的制备及其高效降解吡虫啉农药废水的研究

以废弃物沼渣和含铁剩余污泥为原料,采用一步热解法制备沼渣生物炭基Fenton催化剂(以下简称催化剂),构建了非均相Fenton反应体系处理含吡虫啉模拟废水,考察了H2 O2和催化剂用量对吡虫啉去除率的影响.结果表明,非均相Fenton反应体系中,H2 O2最佳投加量为0.50 g/L,催化剂最佳投加量为1.00 g/L...     

Fenton试剂协同TiO2光催化降解三氯乙酸及协同机理

为了研究Fenton试剂协同TiO2光催化降解三氯乙酸(TCAA)的反应及其协同机理,在自制的光催化反应装置中分别考察了Fenton、UV/TiO2及Fenton/ UV/TiO2 3个反应对TCAA的降解情况。研究结果表明,在TCAA初始浓度为2.0 mg/L,TiO2用量为1.0 g/L,紫外辐射光源为15 W(λmain=254 nm)的实验条件下,Fenton试剂协同TiO2光催化降解TCAA反应在pH 3~7范围内均有较高的降解率;TCAA 在Fenton、UV/TiO2及Fenton/ UV/TiO2 3个反应中的一级反应速率常数分别为0.0009、0.0131和0.0456 min-1;Fenton试剂与TiO2光催化反应间存在较明显的协同效应,其协同机理主要体现在两个方面:一是紫外光激发Fe(OH)2+和H2O2分解产生更多的·OH,二是Fenton试剂中部分被氧化成的Fe3+可与TiO2表面的光生电子结合被还原为Fe2+,抑制了光生电子与空穴的复合,从而提高了TiO2光催化降解TCAA的效率。     

微曝气Fenton氧化法处理模拟双酚A废水的效果及其生物验证

研究了微曝气Fenton氧化法关键工艺参数对模拟双酚A（BPA）废水处理效果的影响,并从活性污泥性质和污染物去除率两方面,采用膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)对微曝气Fenton氧化法的处理效果进行了实验验证,为实现BPA废水的生物处理奠定基础。结果表明,初始pH值、反应时间、H₂O₂/COD(质量浓度比)、H₂O₂/Fe²⁺ (摩尔浓度比)、反应温度及曝气量均对预处理效果有较大影响,在最佳条件下,COD去除率可达70%,BOD/COD值则由原废水的0.02提高到0.50以上。MBR处理上述出水的结果表明,经微曝气Fenton氧化处理BPA的废水,可较好地适应后续的生化处理。     

Fenton试剂和氨吹脱法处理苯唑醇废水的试验研究

采用Fenton试剂催化氧化和氨吹脱法对苯唑醇生产废水的处理进行了研究。实验结果表明 ,此方法对废水的CODCr和氨氮具有良好的去除效果 ,平均去除率分别达到 73 .5 %和 95 %以上。处理后废水的BOD5 CODCr>0 .45 ,其可生化性良好。该技术具有能耗低、操作简便等优点     

Treatment of coking wastewater by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide

In this study the treatment of coking wastewater was investigated by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide. Particular attention was paid to the effect of initial pH, dosage of H₂O₂ and to improvement in biodegradation. The results showed that higher COD and total phenol removal rates were achieved with a decrease in initial pH and an increase in H₂O₂ dosage. At an initial pH of less than 6.5 and H₂O₂ concentration of 0.3 M, COD removal reached 44-50% and approximately 95% of total phenol removal was achieved at a reaction time of 1 h. The oxygen uptake rate of the effluent measured at a reaction time of 1 h increased by approximately 65% compared to that of the raw coking wastewater. This indicated that biodegradation of the coking wastewater was significantly improved. Several organic compounds, including bifuran, quinoline, resorcinol and benzofuranol were removed completely as determined by GC-MS analysis. The advanced Fenton oxidation process is an effective pretreatment method for the removal of organic pollutants from coking wastewater. This process increases biodegradation, and may be combined with a classical biological process to achieve effluent of high quality.     

羟胺/EDTA协同强化芬顿反应的机理与动力学

经典芬顿反应(Fe²⁺/H₂O₂)在实际水处理中存在pH响应范围窄、亚铁盐投加量大和铁泥产量高等技术瓶颈问题。改用乙二胺四乙酸(EDTA)络合的亚铁离子(Fe²⁺-EDTA)做引发剂后,pH响应范围明显扩大,然而也引入了有机二次污染,同时提高了溶解铁的去除难度。在Fe²⁺-EDTA/H₂O₂体系中投加还原性的羟胺(HA),可将失活的Fe³⁺-EDTA转化成具有活性的Fe²⁺-EDTA,从而实现低铁投加量/低EDTA投加量条件下有机污染物的消除。结果表明：以伊文思蓝为模型污染物,HA/EDTA/芬顿体系的pH范围可扩大至7.0~9.0;铁离子和EDTA的最佳投料比为1∶1,H₂O₂的最佳投加量为0.5 mmol∙L⁻¹,HA的最佳投加量为0.1 mmol∙L⁻¹; HA/EDTA/芬顿体系中主要的活性物质为羟基自由基(·OH);苯基甲基亚砜(PMSO)的降解路径分析则证明了新体系中高价铁(Fe^IV)几乎不起任何作用。以上结果表明,将羟胺引入EDTA/芬顿体系后可同步降低铁离子与络合剂的使用量,故此体系改变了络合剂强化的芬顿反应中药剂投加量过大与后续铁离子不好处置的问题,可为进一步拓展芬顿反应的应用范围提供参考。     

零价铁与双氧水异相Fenton降解活性艳橙X-GN

采用Fe0与H2O2构成异相Fenton体系降解偶氮染料活性艳橙X-GN,考察了初始pH、H2O2和Fe0投加量、温度等对反应过程的影响。实验结果表明,在初始pH值为3.0、Fe0投加量为0.8 g/L、H2O2投加量为5 mmol/L和反应温度30℃的条件下,反应60 min后活性艳橙降解率达到96.2%。Fe0与H2O2投加量都存在一个最佳范围,当Fe0与H2O2浓度大于0.8 g/L和5 mmol/L时,羟基自由基会通过其他方式消耗,致使活性艳橙降解率下降。酸性条件和提高温度均有利于反应的进行。反应符合准一级动力学,表观反应速率常数k为0.064 min-1(30℃),反应活化能为80.62 kJ/mol。UV-Vis光谱扫描表明,反应过程中活性艳橙的发色基团及苯环结构均被破坏。