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.     

非均相催化氧化处理活性艳红染料废水

以粉煤灰作为载体,制备了非均相催化剂。研究了非均相催化氧化处理98mg·L^-1活性艳红模拟染料废水的实验效果。实验结果表明,在催化剂投加量40g·L^-1、30％的H2O2投加量3mL·L^-1、pH值4、处理时间10min的最佳处理条件下,非均相催化体系对活性艳红染料的脱色率达到98．21％。对比均相催化氧化法,非均相催化氧化技术提高了对活性艳红染料的脱色率,缩短了反应时间,提高了H2O2利用效率,扩大了pH值范围,改进了Fe^2＋流失的不足。     

非均相UV/Fe-Cu-Mn-Y/H2O2反应催化降解4BS染料废水

制备了负载在Na Y分子筛上的Fe Cu Mn Y复合催化剂,并对其在非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系中催化氧化4BS染料废水进行了研究.结果表明,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系对4BS染料废水的处理具有很高的效率.在基准条件下,反应时间为20min时,废水中4BS的去除率达到了93 7%.与均相UV Fenton体系不同,非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系在碱性条件下(pH=10 5)仍可高效去除CODCr.动力学研究得到催化氧化4BS废水的模型方程,该模型可以为非均相UV Fe Cu Mn Y H2O2体系处理高色度的实际染料废水提供指导.     

芬顿试剂、高锰酸钾对餐饮业废水的预氧化效果研究

以芬顿试剂、高锰酸钾为氧化剂氧化降解餐饮业废水,通过测定COD、BOD5变化来比较氧化效果。在单因素实验的基础上,采用正交实验研究。芬顿试剂的最佳氧化条件是：FeSO4·7H2O投加量为3mmol／L,pH=3,H2O2／Fe^2＋比为3：1,反应时间为120min。高锰酸钾的最佳氧化条件为投加量10mL／L,pH=2,反应时间为60min。研究表明：与高锰酸钾处理的效果相比,采用芬顿试剂,COD去除率可达80％,处理后废水的可生化性大大提高,为进一步的生化处理创造了良好的条件。     

无机助催化(类)芬顿反应降解有机污染物的研究进展

芬顿技术常用于去除水中的有机污染物,通过向溶液中加入Fe2+和H₂O₂便可以产生自由基并进一步氧化有机物,但传统的芬顿技术总是伴随着诸如铁泥、较窄的pH适用范围等缺点. 近年来,以MoS₂为代表的一类无机助催化剂可以有效地促进(类)芬顿反应中Fe2+/Fe3+的循环以及反应中自由基的生成,MoS₂因其表面存在的还原态金属活性中心可以有效地还原Fe3+或Co3+等金属离子并减少元素的流失. 为了进一步明确无机助催化剂的性能和微观机制,本文综述了以MoS₂为代表的助催化剂在均相和非均相芬顿反应中对于H₂O₂及PMS的活化效果. 结果表明:无论是在均相还是非均相(类)芬顿反应中,MoS₂、CoS₂等表面存在的还原态金属活性中心均能显著促进(类)芬顿反应中金属离子的循环,并提高反应中强氧化性活性氧物种的浓度,而一些助催化剂在助催化芬顿反应的同时,甚至可以自产活性氧物种或是自主活化PMS. 但目前的研究仍存在一些不足,如无机助催化剂极有可能会给反应体系带来重金属离子的二次污染,一般的非均相催化剂及助催化剂的使用时限较短,并不能满足实际工业化的应用. 因此在未来的研究中,提高催化剂和助催化剂的反应稳定性和进一步提高反应活性应作为研究的重点. 其中,将纳米技术与催化剂和助催化剂的制备相结合,或进一步改善助催化剂的效能均可能有效推进无机催化剂及助催化剂在工业应用上的进程.      

光助芬顿氧化法降解染料废水的应用研究综述

为提高有机染料废水的降解效率,高级氧化技术（AOPs）在处理有机染料废水中已经得到了成功的应用。其中,芬顿（Fenton）氧化,尤其是光助芬顿氧化法（Photo—Fenton）倍受研究人员的关注。阐述了光助芬顿氧化法的产生与发展．反应机理以及影响其降解染料废水的几方面因素。对光助芬顿氧化法今后的发展方向提出了一些建议。     

Fenton氧化-混凝法预处理噻烷/噻唑制药废水的研究

采用Fenton氧化和混凝法对某制药厂的噻烷和噻唑生产废水进行预处理,结果表明噻烷废水宜采用先芬顿后混凝,而噻唑废水宜采用先混凝后芬顿。噻烷废水和噻唑废水H2O2投加量均为100 m L/L,反应时间均为6 h,最佳pH为2~3,FeSO4·7H2O与H2O2的最佳物质的量比分别为1∶5和1∶6,FeSO4·7H2O的投加量为49.06 g/L和40.88 g/L。噻唑废水预混凝处理的液态聚合氯化铝铁最佳投加量为40 m L/L;噻烷废水芬顿氧化后的混凝剂Ca(OH)2投加量为20 g/L,该药剂在混凝处理的同时调节系统的pH至7左右。2种组合技术对进水COD在15 000 mg/L左右的噻烷/噻唑制药废水的去除率均在85%以上。     

纳滤—光芬顿深度处理树脂废水研究

采用纳滤-光芬顿处理高浓度树脂废水,通过单因素和正交设计研究因素的影响和最佳反应条件。实验结果表明,纳滤-光芬顿技术对该类树脂废水具有较好的降解效果,实验的最佳反应条件为:初始pH值为2.0,30%H2O2的投加量为1mL/L,Fe2+:H2O2(摩尔比)为1:2,最佳反应时间为15min,COD的去除率达到80%,光-芬顿氧化降解树脂废水反应符合三级反应动力学,相关系数R2=0.9947,降解半衰期4.2min。     

混凝-Fenton氧化预处理抗生素废水的研究

实验采用混凝-Fenton氧化预处理抗生素废水,筛选出最佳的混凝条件及氧化条件,同时对经混凝-Fenton试剂预处理后的废水与未经处理的废水按同样反应条件开展好氧生化试验。实验发现,采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)复合混凝处理该废水,在pH为8,PAC与PAM的用量分别为400mg/L和12mg/L时混凝效果较好。混凝后的废水再用芬顿体系氧化,当pH为3,FeSO·47H2O投加量为0.01mol/L,H2O2/Fe2+摩尔比4:1下,反应30min时,取得了满意的结果。实验表明,采用混凝-芬顿氧化法预处理抗生素废水后,明显改善了其可生化性,为后续生化处理打下了良好的基础。     

芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究

随着中国水环境形势的日益严峻以及造纸、印染、制药等行业废水排放标准的提高,传统的废水深度处理工艺已经很难满足污染物去除的要求。在查阅大量国内外最新相关技术文献的基础上,介绍了芬顿氧化技术降解废水中污染物的机理,对比了芬顿氧化试剂的浓度、投加量以及反映时间等因素对COD、色度、总磷等水质指标去除率的影响因素,综述了芬顿氧化法在处理焦化废水、印染废水、农药废水、制药废水、造纸废水等难降解工业废水中的应用研究进展。     

芬顿污泥制备磁性生物炭回用于对硝基苯酚的去除及机制

芬顿/絮凝组合工艺在处理难降解有机物废水时会产生大量的芬顿污泥,会提高废水处理成本,同时也会对环境构成威胁,迫切需要开发一种绿色可持续的方法实现芬顿污泥资源化利用.该研究通过将处理PNP(对硝基苯酚)废水产生的芬顿污泥和污水厂生化污泥共热解,原位制备具有高催化活性的MBC(磁性生物炭),并作为多相芬顿催化剂用于去除PNP,实现“以废治废”.结果表明：当芬顿污泥和生化污泥质量比为1∶1、热解温度为800℃时,制备得到的MBC-800-3催化性能最佳;合适的混合比例可有效避免颗粒聚集,高温形成缺陷结构和多种铁相,为MBC-800-3提供了丰富的反应活性位点;当废水初始pH为3、H₂O₂浓度为60 mmol/L、MBC-800-3投加量为0.4 g/L时,PNP和TOC(总有机碳)的去除率均最高,在催化反应100 min时分别达到98%和62%;酸性条件下,MBC活化H₂O₂产生·OH和·O₂-催化降解废水的有机物,其中,·OH作为主要活性物种,其来源包括均相芬顿反应和非均芬顿相反应...     

焦化废水芬顿深度处理加药策略及流化床应用

针对实际焦化废水生化出水,进行了芬顿氧化深度处理加药策略和流化床工艺应用研究。首先通过单因素实验,确定了3个主要影响因素p H、Fe~(2+)和H_2O_2投加量的取值范围。随后用响应曲面分析方法进行了三因素三水平的加药策略设计及实验,以COD去除率为响应值,建立了加药策略与焦化废水COD去除率间的预测关系模型。发现在最优和最经济条件下,模型预测值与实际值均非常接近,证实模型稳定可靠。并进行了连续式芬顿流化床应用研究,废水中COD去除率(55%)优于传统芬顿方法(40%)。该工艺可同步高效去除溶解性总铁(60%),产生的Fe~(3+)大部分结晶/附着于流化材料表面。结果表明,芬顿流化床是一种经济高效的水处理高级氧化技术,具有较好的应用潜力。     

以一种黏土矿物材料为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解

为实现以甲基橙为代表的偶氮类染料的高效降解,采用一种黏土矿物材料——Quantum Energy? Radiating Material（下称QE）为催化剂,系统分析了其在非均相类芬顿反应中的催化剂协同静态吸附作用,并考察了不同因素对甲基橙去除效果的影响,同时基于降解过程中Fe2+和总Fe析出量（以ρ计）、·OH等的变化过程,探讨了QE降解甲基橙的作用机制.结果表明,QE对甲基橙具有良好的吸附作用,同时,其作为非均相类芬顿催化剂对甲基橙的降解受到pH、温度、c（H₂O₂）、催化剂投加量等因素的影响.优化后的降解条件:初始ρ（甲基橙）为50 mg/L、QE投加量为5 g/L、c（H₂O₂）为100 mmol/L、pH为2、温度为60℃,在该条件下反应40 min后,甲基橙的去除率可达到99%.以叔丁醇作为·OH淬灭剂,随着c（叔丁醇）的增高,反应体系中甲基橙的去除率随之下降,说明·OH在该体系甲基橙降解中起重要作用;对在反应过程中Fe2+和总Fe析出量的监测数据表明,体系中QE对甲基橙的降解为均相芬顿反应、非均相芬顿反应和吸附作用协同作用的结果.研究显示,以QE为催化剂,通过吸附协同催化氧化作用可以有效处理含甲基橙的染料废水.      

光助非均相芬顿体系中羟基自由基的荧光光谱法测定与影响因素研究

以TiO2/Al2O3为载体制备了Fe2O3/TiO2/Al2O3催化剂,建立了三相流化床光助非均相芬顿反应体系.选取香豆素为羟基自由基捕获剂,采用荧光法检测光助非均相芬顿反应体系中产生的活性中间体,发现在体系中有高活性的羟基自由基生成.实验讨论了溶液的pH值、H2O2投加量、催化剂投加量、光强对光助非均相芬顿反应体系中羟基自由基生成量的影响.结果表明,以香豆素为羟基自由基捕获剂的实验方法可以较好地检测不同实验条件下光助非均相芬顿反应体系中产生的羟基自由基,且该光助非均相芬顿反应体系中羟基自由基的生成在30 min内符合零级反应动力学.溶液的pH值、H2O2投加量、催化剂投加量、光强均对反应体系中羟基自由基的生成存在一定的影响.     

芬顿法深度处理生物处理排水中的四环素抗性基因

以四环素抗性基因tet(L)、tet(E)为研究对象,考察了芬顿氧化技术对四环素抗性基因废水深度处理的效果.采用定量PCR与DGGE技术检测了芬顿法处理前后生物处理排水中的四环素抗性基因的丰度与废水中菌群丰度的变化.结果显示,在最佳反应条件:反应时间10min,p H值为5,[H_2O_2]/[Fe~(2+)](物质量的比)=8且H2O2的浓度达到0.2mol/L时,16Sr RNA及四环素抗性基因(tet genes)的去除效果最好.同时分析芬顿氧化前后的DGGE图谱可知,细菌菌群间的丰度有了明显的变化.相关性分析可知,各目标基因与单因素间、各目标基因之间,各样品中目标基因含量的变化与DGGE条带变化之间都没有明显相关性.结果表明,芬顿试剂可能不仅仅是通过削减单位水体中抗性菌的浓度来降低抗性基因浓度,还通过其他的方式来去除单位水体中的抗性基因的浓度,这还有待进一步研究证明.     

纳米磁铁矿/生物质炭催化对Fenton氧化降解苯酚的增强机理

以生物质炭负载纳米磁铁矿(nMBC)作为催化剂,采用非均相Fenton反应体系对模拟苯酚废水进行氧化降解处理研究,确定n MBC—Fenton法处理苯酚废水的最佳工艺条件,并揭示其强化机理。实验结果表明:对于质量浓度为50 mg/L的苯酚废水,其最佳降解条件为温度为45℃,pH为3.0,H_2O_2浓度为5 mmol/L,nMBC用量为2.0 g/L。反应进行20 min后,苯酚去除率可达约100%。nMBC剂量、废水初始pH和温度等因素均对处理效果有较大影响,其中pH决定苯酚去除率,而nMBC剂量是影响降解速率的主要因素。此外,nMBC—Fenton法催化氧化降解苯酚过程符合准一级动力学反应(R~2>0.97)。     

MW-Fe0/H2O2体系预处理垃圾渗滤液浓缩液有机物

为探究MW-Fe⁰/H₂O₂类芬顿反应对渗滤液浓缩液的效能与机理,探讨了废水初始pH值、Fe⁰投加量、H₂O₂投加量、MW功率和反应时间等影响因素对有机物去除效果,通过类比实验对MW-Fe⁰/H₂O₂体系处理渗滤液浓缩液中MW辐射的反应机理进行研究,并采用了SEM和XRD技术对反应前后的Fe⁰物相变化及催化机理进行了探究.结果表明,在初始pH值为3.0,Fe⁰投加量0.5g/L,H₂O₂投加量20mL/L,MW功率400W,反应时间14min时,其COD、UV₂₅₄以及色度（CN）的去除率分别为58.70%、85.69%和88.30%.类芬顿类比实验说明MW-Fe⁰/H₂O₂体系处理后具有较高的有机物去除率和可生化性;紫外-可见光谱表明,Fenton和MW-Fe⁰/H₂O₂类芬顿反应均能使废水中有机物的芳香性程度、分子量和缩合度大幅度降低,但MW-Fe⁰/H₂O₂类芬顿反应优于其他反应过程;三维荧光光谱显示,MW-Fe⁰/H₂O₂类芬顿反应能使渗滤液浓缩液中荧光峰峰位蓝移,说明废水的腐殖质缩合度减小,且分子量大幅降低.与此同时,Fe⁰在反应过程中,表面由光滑变得粗糙且被腐蚀为Fe₃O₄和FeOOH等物质.MW-Fe⁰/H₂O₂类芬顿反应的主要机理为芬顿反应及铁氧化物-H₂O₂非均相芬顿反应的高级氧化作用、铁基胶体对有机物的吸附沉淀,而MW的热效应和非热效应加速了以上作用的进行,从而能对渗滤液浓缩液中有机污染物进行快速去除.     

芬顿法处理阿特拉津合成废水的优化试验

以实际阿特拉津含盐废水为处理对象,采用芬顿法对其进行预处理。通过正交试验和单因素试验研究了芬顿氧化体系中H_2O_2用量、H_2O_2和Fe~(2+)的比值、pH值、温度和反应时间对阿特拉津含盐废水COD去除率的影响。结果表明:在H_2O_2用量为4.44 mg/L,ρ(H_2O_2)/ρ(Fe2+)=20∶1,pH=5,温度为60℃,反应时间在120 min的条件下,阿特拉津实际废水COD的去除率可达90.5%。     

芬顿氧化技术在废水处理中的分析与研究

芬顿氧化法,作为一种高级的氧化技术,它有较高的去掉难降解的有机污染物的作用。本篇文章介绍了芬顿氧化方法降解废水污染物的原理,讲述了芬顿氧化法在难降解工业废水中的应用研究进展,为此技术在废水处理中的分析和研究奠定了理论基础。     

改性活性炭催化臭氧深度处理化工废水的研究

采用非均相催化臭氧氧化工艺深度处理化工废水二级生化出水,探索负载不同活性组分的活性炭催化剂及该工艺处理化工废水的影响因素。结果表明:当进水COD为85~110 mg/L,臭氧投加量为60 mg/L,催化剂投加量为200 mg/L Cr时,臭氧氧化、ACCA-1、ACCA-2和ACCA-3催化臭氧氧化对出水COD的平均去除率分别为22.46%、32.7%、40.5%和35.7%,3种催化剂均可强化臭氧氧化效果。活性炭催化剂能提高臭氧利用率,叔丁醇对ACCA-2抑制效果最明显。