Fenton氧化去除制药企业活性污泥中AOX的效果研究

用Fenton氧化处理合成制药企业活性污泥混合液,考察了不同Fe~(2+)、H_2O_2投加量和不同反应时间下污泥与上清液中AOX(可吸附有机卤代物)的去除效果,优化了反应条件,探讨了氧化机制.结果表明,Fenton氧化的最佳条件为H_2O_2投加量0.90 mol·L~(-1),Fe~(2+)投加量0.045 mol·L~(-1)[物质的量比为:n(Fe~(2+))∶n(H_2O_2)=1∶20],反应2 h,污泥和上清液中AOX可分别去除70.7%和78.5%.GC-MS分析结果显示,污泥中含有11种有机卤代物,Fenton氧化后有8种不再检出;3种仍有检出,但浓度有所降低,去除率约为40%~50%.与此同时,污泥中对二甲苯、邻苯二甲酸二异丁酯等非有机卤代物类有毒有害有机物也得到有效去除.     

电氧化-电絮凝对柠檬酸-镍的破络机制研究

采用基于Ti/RuO_2-IrO_2和Fe电极的电氧化-电絮凝工艺处理柠檬酸-镍(citrate-Ni)的重金属络合废水,探究电解质、pH、电流密度和处理时间对citrate-Ni的影响及破络行为。实验结果表明,采用NaCl为电解质,初始pH值为5,电流密度为100A/m~2,电氧化反应25min,电絮凝反应20min时,Ni和COD的去除率分别可以达到99.6%和75%,出水Ni和COD的浓度均满足《电镀污染物排放标准》(GB 21900-2008)的要求。Citrate-Ni的破络机制为:通过Ti/RuO_2-IrO_2直接氧化和间接氧化产物HOCl的作用,破坏其络合结构,生成C_3H_6O、HCOOH、CH_3COOH、C_3H_6O_3、C_4H_8O_3和C_5H_6O_5等小分子物质,同时释放Ni~(2+);再利用Fe-电絮凝产生的新生态Fe(OH)_2对Ni~(2+)的吸附和混凝沉淀作用将其去除。     

铁刨花-Fenton-絮凝工艺对染料生产废水中AOX、色度和TOC的去除效果研究

采用铁刨花-Fenton-絮凝工艺处理染料生产废水,考察了不同Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比(1∶3~1∶15)、铁刨花反应时间(2~5h)、Fenton氧化反应时间(20~80 min)下可吸附性有机卤代物(AOX)、色度和总有机碳(TOC)的去除效果.结果表明,AOX、色度和TOC去除率随Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比的降低先升高后减少,随铁刨花和Fenton反应时间的增加而持续升高.最优化条件为Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比1∶8、铁刨花反应时间4 h和Fenton反应时间60 min,该条件下AOX、色度和TOC的去除率分别为94.2%、93.7%和27.2%.比较实验结果表明,铁刨花-Fenton-絮凝组合工艺对废水AOX、色度和TOC的去除效果远优于铁刨花处理、Fenton氧化、絮凝沉淀的单个技术或两两技术组合效果.GC-MS分析表明,废水中的有机卤代物和苯胺类污染物得到高效去除,此外硝基苯类、苯酚类、苯甲醛类、醚类、腈类和杂环化合物等有毒有害物质也均得到高效去除.叔丁醇捕获·OH实验表明·OH在Fenton反应中的主导作用.     

Fenton氧化法处理电镀有机废水研究

针对电镀有机废水COD浓度高、可生化性差等特点,选取广东深圳某工业园区电镀厂的除油废水(ρ(COD)为2 000~2 500 mg/L,pH=13.1~13.5),采用Fenton法进行预处理,探索了H_2O_2投加量、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、pH及反应时间对COD和BOD_5的去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量=15 00 mg/L,n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=4∶1,pH=3,反应时间=30 min。在此条件下,COD去除率可达到89.76%,同时B/C从0.19提高到0.31,有机废水的可生化性大幅提高,能达到可生化处理的基本要求。采用Fenton法对电镀有机废水进行预处理是可行的。     

Fenton法处理焦化废水的试验研究

目的确定Fenton法对焦化废水深度处理的去除率、投药比和反应时间。方法选取生化后的二沉出水,加入硫酸调节水样pH值至3.5,加入H_2O_2氧化剂和FeSO_4催化剂,在充分搅拌条件下,由Fe~(2+)催化H_2O_2反应产生羟基自由基(·OH),利用其超强氧化能力深度分解氧化有机物,从而有效去除废水中生物难分解的COD。通过调节H_2O_2、Fe~(2+)用量以及记录不同反应时间下的结果,从而分析出COD最佳去除率的COD:H_2O_2:FeSO_4的摩尔比以及反应时间,以便确定工程应用时的最佳工艺条件。结果通过试验得知,COD:H_2O_2的摩尔比为1∶4时是比较理想的投加比,随着Fe~(2+)投入量的增加,COD去除效果先增加后下降,继续增加Fe~(2+)用量后COD去除率再次上升随后又下降,其变化曲线呈M状,最高去除率为84.6%。随着反应时间的延长,COD去除率上升,在20~30 min左右基本趋于稳定。结论利用Fenton试剂处理对焦化废水进行深度处理时,Fenton药剂投加比与COD去除率的关联曲线为"M"型;药剂最佳投加摩尔比有两个区间,即COD:H_2O_2:FeSO_4=1:4:2.5~3和1:4:4~4.5区间,应避开效果不理想的1:4:3~4;从技术经济角度考虑,最佳反应时间可取30~45 min;控制好Fenton药剂投加比和反应时间,均能使出水COD降低至80 mg/L以下。     

联合氧化工艺处理锌-镍合金电镀废水的研究

实验分析了联合氧化工艺在不同的反应条件下对锌镍合金废水处理结果的影响,探讨了废水的降解途径和机理。实验结果表明:微电解最佳控制pH=3.0,反应时间50 min,催化氧化CuSO_4投加5 ppm,H_2O_2投加量4 l/L、反应时间控制2 h反应结果最为理想。废水的C0D去除率为64.9%,Zn~(2+)为99.9l%,Ni~(2+)为99.92%,出水指标可达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表2标准。     

芬顿法处理垃圾渗滤液工艺的优化

本文采用Fenton试剂法对垃圾渗滤液进行了研究,探讨了pH、H_2O_2/Fe~(2+)的比值和Fe~(2+)的量等因素对CODcr去除率的影响。结果表明:Fenton法对垃圾渗滤液中COD具有良好的处理效果,最佳条件是:初始pH值为3,H_2O_2/Fe~(2+)的比值为2,Fe~(2+)的量在300mg/L时,垃圾渗滤液的COD去除率可达47%。     

Fenton+重捕剂处理锌镍合金电镀废水工程实例

江苏某电镀有限公司每天产锌镍合金电镀废水约300m~3/d,采用Fenton预处理+重捕剂工艺进行处理。进水Ni~(2+)、Zn~(2+)、COD分别为9 mg/L、12 mg/L、180 mg/L,PH:11~12,出水Ni~(2+)、Zn~(2+)、COD可分别控制在0.3 mg/L、1.0 mg/L、70 mg/L以下,PH:6~9。Ni~(2+)、Zn~(2+)、COD去除率可达97%、93%、59%以上,出水可稳定达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表2标准。     

Fenton氧化法预处理并提高垃圾渗沥液可生化性的研究

采用Fenton氧化法对垃圾渗沥液进行预处理.基于响应面法研究了Fenton氧化法对垃圾渗沥液的处理效能,考察了初始pH值、H_2O_2投加量和[H_2O_2]/[Fe~(2+)]摩尔比对TOC去除率的影响,并拟合了TOC去除率与三因素之间的回归方程.同时,通过三维荧光和凝胶色谱比较了Fenton处理前后渗沥液的可生化性.结果发现,渗沥液中类富里酸等难降解有机物得到有效去除,B/C比从0.1左右升至0.25.研究表明,Fenton氧化法可有效改善垃圾渗沥液的可生化性,为后续生物处理创造了条件.     

Fenton工艺处理垃圾渗滤液MBR出水的特性研究

研究采用Fenton工艺处理垃圾渗滤液MBR出水,考察不同因素对Fenton工艺去除垃圾渗滤液中有机物的影响,考察了不同影响因素对Fenton工艺中氧化作用和混凝作用的影响。研究结果表明:腐殖酸的降解是Fenton工艺有效处理垃圾渗滤液MBR出水的重要原因。H_2O_2浓度对Fenton工艺去除有机物有着最显著的影响。Fenton工艺主要通过氧化作用去除渗滤液中有机物。初始pH值为5.0,氧化时间为120 min,H_2O_2浓度为240 mmol/L,Fe~(2+)浓度为60 mmol/L时,Fenton工艺对垃圾渗滤液MBR出水的去除效果最好,COD去除率可达到85%以上,HA去除率为94.1%。三维荧光图谱分析表明类富里酸和类胡敏酸是垃圾渗滤液MBR出水的主要成分。Fenton反应后胡敏酸和富里酸的含量和缩合度均发生不同程度的下降,从而提高了渗滤液可生化性。     

电镀废水中低浓度镍和锌离子的高效富集研究

电镀废水中低浓度重金属离子的处理普遍采用混凝沉淀法,由此产生了大量重金属污泥,其安全处置过程复杂且成本较高.基于此,本文研究了一种资源化回收电镀废水中低浓度镍离子(Ni~(2+))和锌离子(Zn~(2+))的方法.结果表明,电镀废水经过铁盐混凝后,产生的沉淀溶解于硝酸中,得到硝酸溶解液中Ni~(2+)和Zn~(2+)浓度分别高达2.3 g·L~(-1)和1.5 g·L~(-1),而杂质铁(Fe~(3+))浓度为12.2 g·L~(-1).将硝酸溶解液直接进行水热处理,溶液中Ni~(2+)和Zn~(2+)浓度不变,残留铁浓度为1.76 g·L~(-1).向硝酸溶解液中添加乙酰丙酸(C_5H_8O_3)后进行水热处理,Ni~(2+)和Zn~(2+)浓度依然不变,但溶液中残留铁浓度仅为0.78 mg·L~(-1).硝酸溶解液中铁的去除主要源于水热条件下铁的水解和缩聚转化为高结晶度的赤铁矿.添加乙酰丙酸能够同时降低溶液中NO~-_3浓度和提升pH值,促进溶液中铁的水解和缩聚.     

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%。     

连续流微生物燃料电池处理含重金属废水研究

该实验的研究对象为连续流双室微生物燃料电池,同时考察连续流微生物燃料电池的污水处理、发电和重金属离子(Cu~(2+)、Ni~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+)电镀废水,500 mg/L)的处理回收效果并与传统单室微生物燃料电池进行对比。在厌氧环境下以微生物本身作为催化剂,利用人工配成的糖蜜废水作为阳极底物,不同有毒重金属离子溶液作为阴极底物。试验结果表明,在外电阻(1 000Ω)相同的情况下得到Crr~(6+)电镀废水作为阴极时的产电性能最佳,获得最大电压U=114.2 mV,功率密度P=35.648 8 mW/m~2,库伦效率CE=44.13%,同时得到最高金属离子去除率66%。相比之下Cu~(2+)阴极液组产电效果较差,电压稳定值不足0.01 V,功率密度P=6.059 m W/m~2与库伦效率CE=3.78%均为最低值。在阳极均实现了对模拟糖蜜废水的降解,处理效果最显著的是Cd~(~(2+))阴极液组,COD去除率达到78%。最后对MFC阴极还原产物进行了X射线衍射分析,得到Cu~(2+)还原产物包括Cu_2O与铜单质,Crr~(6+)主要被还原成Cr_2O_3,Cd~(2+)与Ni~(2+)主要生成单质状态。采用X射线衍射分析阴极电极还原物质,经计算机检索与国际标准PDF对照。得到4组不同阴极液中,Cu~(2+)被还原生成Cu_2O晶体与单质铜。Ni~(2+)被还原生成镍单质。而Cr~(6+)与Cd~(2+)阴极液组中分别出现Cr_2O_3与单质镉的晶体衍射峰。     

Fenton法处理染发剂废水的试验分析

Fenton法是处理难降解有机污染物的一种有效方法。采用Fenton法处理染发废水,试验研究了影响CODcr去除率的各种因素,确定最佳工艺条件:pH为4.0、FeSO_4·7H_2O用量为2.05g/L、30%H_2O_2用量为12.2ml/L,在此条件下废水的CODcr去除率可达87.5%。     

臭氧预破络-重金属捕集耦合体系高效去除废水中络合态镍的机理研究

电镀废水处理厂化学镀镍废水经常规物化处理后,仍存在低浓度、高稳态的重金属污染物,导致后续出现难处理、难生化、难达标排放的普遍技术问题.本文提出一种新型高效的臭氧预氧化破络-重金属捕集螯合深度处理技术体系,即臭氧-重金属捕集剂(O_3-SN-9)耦合体系.通过单因素静态实验,重点考察了臭氧(O_3)氧化初始pH值、氧化时间、臭氧载气流量、重金属捕集剂(SN-9)投加量等对出水总镍(Ni)去除率的影响,并探讨了臭氧氧化破络络合态Ni的途径及SN-9捕集重金属Ni的机理.结果表明,在化学镀镍废水初始总Ni浓度为2.76 mg·L~(-1),臭氧预氧化初始pH值范围为7.0～11.0,反应时间为40 min,载气流量为3 L·min~(-1),SN-9投加量为40 mg·L~(-1)的条件下,处理后出水总Ni浓度稳定低于0.1 mg·L~(-1),可达到《电镀水污染物排放标准》(DB44/1597—2015)水污染物特别排放限值中总Ni的排放限值要求.液相色谱-质谱(LC-MS)、叔丁醇(Tert-Butyl Alcohol,TBA)捕获羟基自由基(·OH)实验和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,在臭氧预氧化破络与螯合捕集Ni前后协同耦合的高效体系中,前端臭氧氧化以间接氧化为主,直接氧化为辅;氧化进程可控制为部分氧化破络,将高稳态镍络合物氧化成易失稳的小分子Ni络合物及部分离子态Ni;后续SN-9高效螯合捕集Ni的主要官能团为巯基官能团(—SH),可从低分子易失稳的Ni络合物上竞争夺取Ni离子,或直接与游离态Ni(II)反应,形成稳定的四边形配位螯合沉淀物,从而达到去除Ni的目的.     

均相Fenton氧化降解苯甲酸废水的研究

采用均相Fenton高级氧化技术对苯甲酸废水进行降解,考察了p H值、H2O2投加量、Fe~(2+)的用量、苯甲酸溶液的初始浓度等因素对苯甲酸降解的影响。结果表明:在室温条件下,最佳初始pH=3,H_2O_2最佳的经济投加量(Qth)为12.3 mmol/L,Fe~(2+)最佳投加量为0.41 mmol/L(即c(H_2O_2)∶c(Fe~(2+))=30∶1);经60 min反应后,100 mg/L苯甲酸基本可完全去除,TOC去除率也可达41.9%以上;当苯甲酸浓度为200 mg/L时,TOC去除率最大,可达45.4%;当苯甲酸浓度高于200 mg/L时,可以采取分批投加H_2O_2的方式以获得较高的去除率。     

某电镀工业园区废水处理工程实例分析

为优化电镀园区废水重金属处理效果,以氧化+还原+中和+沉淀为主体工艺,应用了高级氧化破络技术和电化学技术。结果表明:采用次氯酸钠氧化破络、中和沉淀、螯合树脂交换吸附等工艺处理含镍废水,总镍浓度降可至0.05 mg/L;采用焦亚硫酸钠还原法处理含铬废水,Cr~(6+)、总铬浓度分别降至0.003～0.005 mg/L和0.1～0.2 mg/L;采用多级氧化破络预处理络合废水,并通过多级物化工艺结合电化学反应处理非一类污染物废水,总排放口总镍、总铬、总铜、总锌、氰化物浓度分别降至0.08、0.1、0.05、0.04和0.01 mg/L。     

焦化废水Fenton氧化预处理过程中主要有机污染物的去除

以焦化废水原水为研究对象,采用Fenton氧化法进行预处理,在考察H2O2用量与反应时间对焦化废水中CODCr,、挥发酚去除率影响的基础上,重点分析反应体系中有毒难降解有机物浓度的变化.通过GC-MS分析发现,在反应温度为30℃、H2O2用量为1/2理论量、n(Fe2 ):n(H2O2)=1:20的条件下,酚、苯系物、石油烃、含氮杂环有机物和多环芳烃在反应10min时相应的去除率分别达到93.7%、96.2%、92.1%、92.7%和89.2%,此时挥发酚类物质去除率为98.6%,COD去除率为54.4%.结果表明,焦化废水经Fenton氧化预处理不仅能取得较高的CODCr、挥发酚类物质去除率,而且能将其中有毒难降解有机污染物氧化为较易生物降解的醇、醛、酮及有机酸等中间产物,有利于后续生物处理过程.     

Fenton法处理竹制品废水生化出水的研究

采用Fenton法对竹制品废水生化出水的脱色和有机物去除进行了研究.在综合考虑经济性和去除效果的基础上,起始COD质量浓度为430 mg·L-1、色度为1 500倍的废水,在反应条件:t=30℃,pH为3.5,ρ(H2O2)=1 665 mg·L-1,c(Fe2+)/c(H2O2)=0.072,反应时间3 h的情况下,Fenton氧化处理后,COD和色度的去除率分别高达87.5%和94.4%.研究发现,色度的去除率要优于有机物(以COD计)的去除率,且受外界因素影响小.GC-MS分析结果表明:经过Fenton处理后,废水中的发色团和助色团基本上完全被去除.中间产物主要是脂类衍生物,副产品有1-碘十三烷和正辛基醚等.     

类Fenton催化剂处理苯酚废水的研究

以MIL-101为载体,采用浸渍法制备Fe-Cu/MIL-101类Fenton催化剂,并采用X射线衍射和电子扫描电镜对催化剂进行表征。考察了进水p H、Fe/Cu摩尔比、H_2O_2浓度及催化剂投加量对催化剂性能的影响。结果表明,制备的Fe-Cu/MIL-101保持了MIL-101的骨架结构,且具有较大的比表面积,催化剂在参与反应的同时发挥了MIL-101材料的吸附作用;H_2O_2+Cu/MIL-101体系中的Cu2+不能有效分解H_2O_2生成·OH自由基,但Cu~(2+)能大大提高H_2O_2+Fe-Cu/MIL-101体系降解苯酚的速率;非均相Fe-Cu/MIL-101催化剂拓宽了Fenton反应的p H范围,在室温的条件下,p H为2～5、苯酚初始浓度100 mg/L、催化剂加入量0.5 g/L、H_2O_2浓度4.38 mmol/L,苯酚的去除率接近100%;分析降解后废水表明,Fe-Cu/MIL-101类Fenton催化剂可能将苯酚降解为烯烃、羧酸等有机物中间体。