响应曲面法优化Fenton氧化处理油墨废水

采用Fenton氧化对油墨废水处理进行研究,选取初始pH值、H2O2投加量及FeSO4投加量为自变量,以废水的COD去除率为响应值,通过Box-Behnken设计方法进行实验设计,设计了3因素、3水平包括17个实验点的实验方案。采用响应面分析法对实验结果进行模拟及分析,建立了COD去除率与3个自变量关系的二次多项式数学模型,研究了各自变量及其交互作用对油墨废水COD去除率的影响。结果表明,pH值、H2O2投加量及FeSO4投加量与COD去除率存在显著的相关性。确定Fenton氧化优化条件:初始pH值2.7,H2O2投加量779 mg/L,FeSO4投加量806 mg/L。在该优化条件下,废水的COD去除率可达84.2%。经实验验证,实际值与模型预测值拟合性良好,偏差仅为1.66%。     

UV/Fenton处理头孢美唑酸废水的响应曲面优化研究

采用UV/Fenton联合技术处理头孢美唑酸生产废水,基于Box-Behnken响应曲面法,研究初始p H值、H2O2/Fe2+摩尔比及紫外光照射时间各自变量的单独作用及交互作用对废水COD去除率的影响,并通过对回归方程求解和响应面分析,建立数学预测模型。结果表明,p H值、H2O2/Fe2+摩尔比、紫外光照射时间及p H值与紫外光照射时间的交互作用对COD去除率存在显著影响。得到联合处理的最佳工艺参数:紫外光照射时间90.00 min,p H值3.94,H2O2/Fe2+摩尔比3.94。在此条件下,预测废水的COD去除率为88.74%。进行验证试验,实际值与模型预测值具有良好一致性,偏差为0.10%。     

基于Box-Behnken响应曲面法优化Fenton预处理高浓度染料中间体生产废水

为高效处理染料中间体生产废水、优化工艺参数,针对染料中间体生产废水有机负荷高、生物抑制性强等特点,选用Fenton氧化处理过程,以实际生产废水为研究对象,基于Box-Behnken响应曲面法分别考察了反应时间、初始pH、n(H₂O₂)/n(Fe2+)、Fenton试剂投加频率等因素对Fenton法处理废水过程的单独影响及各因素间的交互作用,并建立以COD_Cr去除率为评价指标的数学模型进行全面分析.结果表明:各影响因子显著性顺序为初始pH>n(H₂O₂)/n(Fe2+)>Fenton反应时间>投加频率,其中n(H₂O₂)/n(Fe2+)与投加频率的交互作用最为显著(F=3.43);模型决定系数R2=0.917 9,说明模型可信度和精密度高;最佳反应条件组合为反应时间30 min、初始pH为3.46、n(H₂O₂)/n(Fe2+)为6.12、投加频率为2次.预测最大COD_Cr去除率为56.53%,验证试验实测平均结果为55.17%,与预测值相比偏差为1.36%.经最优条件处理后废水的ρ(COD_Cr)由9 600 mg/L降至4 000 mg/L左右,ρ(BOD₅)/ρ(COD_Cr)由0.07增至0.37,可生化性提高.研究显示,采用Fenton法预处理高浓度染料中间体废水可有效提高COD_Cr去除率及其可生化性.      

均相Fenton法处理干法腈纶废水工艺优化与分析

采用均相Fenton法处理干法腈纶废水,并通过单因素试验和基于中心组合设计的响应面法考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值及反应时间的影响及其交互作用.同时,建立了以COD去除率为响应值的二次响应曲面模型,并采用方差分析对模型进行了验证.结果表明,影响COD去除效果的各因子显著性顺序依次为:Fe2+投加量>H2O2投加量>初始pH值>反应时间;Fe2+投加量与初始pH值的交互作用最为显著;反应最优组合条件为:H2O2投加量90.0mmol.L-1,Fe2+投加量30.0mmol.L-1、初始pH值3.1,反应时间113.6min,该条件下COD去除率为47.1%,与模型预测值48.5%基本一致.     

Fenton化学氧化法深度处理精细化工废水

根据某精细化工厂的废水经过长时间的厌氧-好氧生化处理,难以进一步生物降解的特点,采用Fenton试剂进行高级氧化处理。通过实验探讨了不同的H2O2和Fe2+浓度、反应时间、pH等因素对二级生化出水COD去除率的影响。在H2O2投加量为18mmol/L,FeSO·47H2O投加量为12mmol/L,反应时间1.5h,废水的pH=4的条件下,二级生化出水的COD去除率达到82.61%,降到100mg/L以内,达到国家一级排放标准。     

均相Fenton法处理石化废水反渗透浓水

采用均相Fenton法处理反渗透浓水,考察了H₂O₂浓度、Fe²⁺浓度、初始pH以及反应温度等因素对处理效果的影响,并分析了废水可生化性及污染物变化特征。结果表明,在H₂O₂浓度为75.0 mmol/L,Fe²⁺浓度为7.5 mmol/L,初始pH为3.0,反应温度为25℃的条件下,反应2.0 h后废水TOC可由198.4 mg/L降到111.6 mg/L,有机物矿化去除率达43.7%左右,BOD₅/COD_Cr由0.11提高至0.28,废水污染物浓度大幅降低,可生化性也得到明显改善。处理前后废水的三维荧光光谱(EEM)分析结果表明,均相Fenton法对废水中荧光有机物总去除率可以达到78.7%,有助于废水可生化性的改善。     

Fenton法深度处理高硬度柠檬酸废水的研究

针对柠檬酸废水(二级出水)高硬度、难降解的特点,采用Fenton法进行深度处理,实现对废水COD、硬度、残留铁离子的同步去除。在氧化阶段,利用H2O2在酸性环境下产生的羟基自由基对有机物进行氧化降解,在絮凝沉淀阶段通过投加Na2CO3对硬度和总铁进行去除,试验表明:Fenton法能实现对废水COD、硬度、残留铁离子的同步去除。单因素对比试验结果表明,pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量、反应时间分别为3.5、1.0 mL/L、350 mg/L、120 min是Fenton氧化阶段的最佳运行条件,在此条件下,Fenton反应对COD去除率超过80%;混凝沉淀阶段,Na2CO3投加量为1.8 g/L的条件下,硬度去除率约为62.5%,总铁去除接近100%。     

均相Fenton法深度处理丙烯腈生化尾水

采用均相Fenton法深度处理丙烯腈生化处理工艺尾水,通过单因素法分析了H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、初始p H值和反应时间对尾水COD去除率的影响;并采用中心响应曲面法优化Fenton处理的工艺参数,得到最佳反应条件为:Fe~(2+)投加量为1.02 mmol·L-1,H_2O_2投加量为11.13 mmol·L~(-1),初始pH值为3.66,反应时间为105 min,COD去除率达到61.1%.处理后尾水COD值低于50 mg·L~(-1),可满足石化行业一级排放标准.Fenton工艺对尾水中特征污染物均有较好的去除效果,最佳反应条件下丙烯腈、间苯二甲腈、3-氰基吡啶的去除率分别为99.5%、97.6%、73.7%;Fenton法对3种特征污染物的降解能力从大到小依次为:丙烯腈间苯二甲腈3-氰基吡啶.三维荧光光谱分析表明,尾水中存在大量类富里酸荧光物质,其中,紫外区类富里酸含量最高,Fenton工艺在较短反应时间和较少的试剂投加量条件下,便可有效地去除这类难降解物质.     

Fenton试剂深度处理阿维菌素废水

采用Fenton试剂对阿维菌素废水好氧处理出水进行深度处理,通过正交和单因素试验,考察了初始反应pH值、H2O2投加量、FeSO4投加量和反应时间对废水COD去除率的影响。试验结果表明,最佳反应条件为初始反应pH值3.0、30%H2O2投加量5‰、0.5 mol/L FeSO4投加量1%和反应时间40 min,COD去除率达75%以上,出水ρ(COD)<120 mg/L,可满足GB 21903-2008《发酵类制药工业水污染物排放标准》表2的排放标准要求。     

均相氧化法处理有机废水研究综述

对均相氧化法处理有机废水技术进行综述，包括Ｈ２Ｏ２＋Ｆｅ＾２＋，Ｈ２Ｏ２＋ＵＶ，Ｈ２Ｏ２＋Ｆｅ＾２＋＋ＵＶ，Ｏ３＋ＵＶ和Ｈ２Ｏ２＋Ｏ３等五种均相氧化法体系。     

Optimizing electrocoagulation process for the treatment of biodiesel wastewater using response surface methodology

The production of biodiesel through a transesterification method produces a large amount of wastewater that contains high levels of chemical oxygen demand (COD) and oil and grease (O&G). Currently, flotation is the conventional primary treatment for O&G removal prior to biological treatments. In this study, electrocoagulation (EC) was adopted to treat the biodiesel wastewater. The e ects of initial pH, applied voltage, and reaction time on the EC process for the removal of COD, O&G, and suspended solids (SS) were investigated using one factor at a time experiment. Furthermore, the Box-Behnken design, an experimental design for response surface methodology (RSM), was used to create a set of 15 experimental runs needed for optimizing of the operating conditions. Quadratic regression models with estimated coe cients were developed to describe the pollutant removals. The experimental results show that EC could e ectively reduce COD, O&G, and SS by 55.43%, 98.42%, and 96.59%, respectively, at the optimum conditions of pH 6.06, applied voltage 18.2 V, and reaction time 23.5 min. The experimental observations were in reasonable agreement with the modeled values.     

响应面法优化O3/US-混凝耦合去除皮革废水中的磷

采用O₃/US-混凝法去除皮革废水中的磷.结果表明,废水中的磷90%以上是以有机磷形式存在,无法通过单一条件的混凝法去除废水中的磷,臭氧氧化可以将大部分有机磷转为无机磷,该过程在超声的强化下转化率更高.在单因素试验的基础上,以总磷的去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法考察了氢氧化钙投加量、臭氧反应时间、聚丙烯酰胺(PAM)投加量、超声波功率4个因素之间的单独及交互作用.结果表明,4个因素影响顺序为:氢氧化钙投加量>PAM投加量>超声波功率>臭氧反应时间,数学模型拟合度高(R■=0.995),利用该模型预测总磷的最大去除率为95.56%,在最佳反应条件:氢氧化钙投加量为718.35 mg·L^-1,臭氧反应时间为50.87 min,超声波功率为337.74 W,PAM投加量为22.27 mg·L^-1时验证实验结果的总磷去除率为93.68%,与模型预测值偏差1.88%.     

超临界水氧化处理垃圾渗滤液的响应面法优化

在间歇式反应釜上采用超临界水氧化法处理垃圾渗滤液.运用中心组合设计研究了反应温度（400~500 ℃）、压力（24~28 MPa）、反应时间（5~10 min）和氧化系数（1.5~2.5）,以及它们的交互作用对COD、氨氮去除率的影响,同时通过响应面法分析拟合出COD、氨氮去除率的二次回归方程,得到最优工艺条件.结果表明,各因素对COD去除率的影响主次作用排序为：反应压力>温度>氧化系数>反应时间;各因素对氨氮去除率的影响主次作用排序为：反应温度>压力>氧化系数>反应时间,而影响因素之间的交互作用对两者去除效果的影响却不明显.所得拟合方程对COD、氨氮去除率的预测误差分别小于±4%、±9%.拟合方程所得最佳实验条件为：时间5 min、温度496.05 ℃、压力27.69 MPa、氧化系数2.44,此时COD的去除率可以达到98.31%、氨氮去除率可以达到95.69%.     

流体化床Fenton深度处理合成制药废水研究

采用流体化床Fenton装置深度处理合成制药废水,通过正交试验确定了处理合成制药废水的最佳条件是HRT为20min,初始pH值为4.0,H2O2/CODcr（质量比）为4.0,H2O2/Fe2＋（摩尔比）为15,且在最佳条件下出水CODcr稳定在80mg/L以下,可以达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996）一级标准。同时将其与标准Fenton氧化法进行对比试验,结果显示流体化床FentonCODcr去除率可提高13%以上,污泥产生量可降低70%,运行成本可减低28%,稳定运行成本可以控制在3.0元/吨废水以内。     

响应面法优化硫酸根自由基高级氧化深度处理渗滤液生化尾水

针对垃圾渗滤液生化尾水中仍含有较高浓度的难生物降解COD、NH4+-N和NO2--N,无法满足现行排放标准的问题,采用基于硫酸根自由基的高级氧化技术(SR-AOP)对生化尾水进行深度处理.考察了pH值、温度、FeSO4和过硫酸钠浓度对TOC和TN去除效果的单独作用及交互作用.结果表明,影响因子对于处理效果的贡献排序为:pH值>温度>过硫酸钠浓度,各因素对TOC的去除有显著性影响,而对TN的去除没有显著性影响.各因素的复合效应为:TN去除效果影响:温度+过硫酸钠浓度>pH+过硫酸钠浓度>温度+pH, TOC去除效果影响:温度+pH>pH+过硫酸钠浓度>温度+过硫酸钠浓度.实验最终确定SR-AOP的最佳条件为:pH=5,温度为30℃,过硫酸钠浓度为0.5g/L,催化剂FeSO4剂量为3.8g/L,该条件下TOC去除率为35.5%,TN去除率为16.9%,同时可以显著提高出水BOD5/COD.因此,通过SR-AOP深度处理可以去除生化处理尾水大部分COD和TN,并大幅提高B/C比,为后续与适当的生化处理工艺组合进行达标处理奠定了良好的基础.     

响应面法优化制备污泥基活性炭

利用响应面法进行试验设计,选定炭化温度、升温速率、炭化停留时间及保护气体流量为影响因素,对利用污水厂二次污泥制备污泥基活性炭的工艺条件进行优化.通过响应面法得到了污泥基活性炭的碘吸附值与4种因素之间的非线性回归方程,确定了制备污泥基活性炭的最优工艺条件为:炭化温度530℃、升温速率17℃·min-1、炭化停留时间22 min、保护气体流量280 m L·min-1.在最优条件下,制备的污泥基活性炭碘吸附值为675.9 mg·g-1,比表面积为639.5 m2·g-1,平均孔径为4.1 nm,中孔孔径为3~5 nm;羧基、内酯基和酚羟基含量分别为1.625、0.125和0.375 mmol·g-1,更适合吸附大分子污染物和金属离子.     

Optimizing aerobic biodegradation of dichloromethane using response surface methodology

Response surface methodology (RSM) was employed to evaluate the optimum aerobic biodegradation of dichloromethane (DCM) in pure culture. The parameters investigated include the initial DCM concentration, glucose as an inducer and hydrogen peroxide as terminal electron acceptor (TEA). Maximum aerobic biodegradation efficiency was predicted to occur when the initial DCM concentration was 380 mg/L, glucose 13.72 mg/L, and H2O2 115 mg/L. Under these conditions the aerobic biodegradation rate reached up to 93.18%, which was significantly higher than that obtained under original conditions. Without addition of glucose, degradation efficiencies were 6 80% at DCM concentrations < 326 mg/L. When concentrations of DCM were more than 480 mg/L, the addition of hydrogen peroxide did not help to significantly increase DCM degradation efficiency. When DCM concentrations increased from 240 to 480 mg/L, the overall DCM degradation efficiency decreased from 91% to 60% in the presence of H2O2 for 120 mg/L.