微电解-Fenton联合工艺预处理煤层气井压裂废水

利用Fenton强化微电解工艺对煤层气井压裂废水展开预处理研究,以COD去除率和可生化性(B/C)为考察指标,单独工艺正交实验结果表明pH为3、反应时间为90 min、铁碳体积比为1.5∶1和pH为4、反应时间为80 min、H2O2投加量为4 mL/L分别是微电解与Fenton反应的最优条件,各可获得48.1%和44.9%的COD去除率。在最优条件下进行微电解-Fenton联合运行实验,连续61 h内COD去除率均稳定在65%以上,B/C由0.158上升到0.3以上,有利于后续生化处理的运行。     

生物阴极式碳纸隔膜微生物燃料电池的反硝化和产电性能

为了探讨生物阴极式廉价隔膜微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)的基本性能,首先以生物反硝化作用为基础构建了生物阴极MFC,并进一步以涂布聚四氟乙烯(PTFE)的廉价碳纸代替昂贵的质子交换膜(PEM)构建碳纸隔膜生物阴极式MFC。研究结果显示,对于生物阴极式MFC,阴极室中最适宜反硝化细菌生长的NO-3-N浓度为99.2 mg/L,此时输出电压最高可达0.11 V,1 h内NO-3-N的去除率达到80.0%,COD去除率为62.8%;以涂PTFE的碳纸代替PEM的生物阴极式MFC与有PEM的MFC最高输出电压基本一致(均达到0.22 V,外阻500Ω),但碳纸隔膜MFC的产电更稳定。结果验证了廉价隔膜生物阴极式MFC的可行性,并为其应用于污水脱氮奠定基础。     

Fenton氧化与铁炭微电解组合预处理DMF废水

对COD表征模拟废水中DMF去除率的可行性进行了探讨。在此基础上,分别对铁炭微电解、Fenton氧化-铁炭微电解和铁炭微电解-Fenton氧化组合工艺对DMF废水的处理效果进行分析,结果表明,Fenton氧化-铁炭微电解工艺的处理效果较好。在pH=5,反应时间为1 h,FeSO4·7H2O投加量为1 000 mg/L、H2O2投加量为2.67 mL/L和不曝气的最佳反应条件下,Fenton氧化-铁炭微电解工艺对实际废水和废液中COD的去除率分别达到66.67%和72.22%,从而验证了该工艺处理DMF废水的可行性。此外,Fenton氧化处理DMF废水过程实际上是将酰胺基团和羰基的不饱和双键氧化分解的过程。     

铁炭微电解工艺处理采油废水的研究

随着采油废水产生量的逐渐增大以及排放标准的日益严格,寻找一种经济、高效的处理方法显得十分必要。采用铁炭微电解技术对冀东油田采油废水进行了处理。考察了铁屑粒径、pH值、Fe/C质量比和反应时间对COD去除率的影响并设计了正交实验,结果表明,影响微电解工艺的因素主次关系为:pH>Fe/C质量比>反应时间,在最佳条件pH=5,Fe/C质量比为7∶1,反应时间50 min下,原水COD由170 mg/L降至95.6 mg/L,去除率达43.85%,出水满足国家二级排放标准。     

采用Zn-Se/不锈钢阴极的超声-电解法处理罗丹明B废水

采用超声-电解法考察了Zn-Se/不锈钢阴极处理罗丹明B废水的效果及影响因素。正交实验优化结果表明:在电流密度为2.4A/dm2、废水初始pH为6、超声功率为160W、通气量为10L/h、m(Zn)∶m(Se)为1∶1.5的Zn-Se/不锈钢作阴极、Ti/TiO2和铁网为双阳极的条件下,超声-电解法处理罗丹明B废水120min,废水脱色率为98.97%,COD去除率为88.11%。     

多孔富铁填料曝气过滤除磷机理研究

采用多孔富铁填料的曝气过滤装置具有优良的除磷性能,理论分析研究了多孔富铁填料的除磷机理,通过铁细菌测定、电镜扫描、红外光谱分析等实验对其除磷机理进行了验证。结果表明,多孔富铁填料除磷为化学除磷过程,铁的形态转化中存在铁细菌的氧化作用,沉淀物以碱式磷酸铁为主。     

脉冲电解法预处理酸性染料废水

研究了脉冲电解法预处理酸性偶氮类染料废水的处理效果,考察了不同工艺条件对废水COD去除率、脱色率和可生化性的影响。结果表明,脉冲电源峰值电压12 V,频率600 Hz,占空比50%的条件下电解40 min后,COD去除率可达59%,废水脱色率达91.4%,BOD5/COD由0.09提高至0.34。在相同条件下,脉冲电解法的电流效率是直流电解法的2倍左右。与现行常用的铁/碳反应床相比,脉冲电解法在成本上也具有一定的优势,应用前景较好。     

新型β-PbO2电极电解处理茜素红废水的研究

采用高压塑片工艺制备新型β-PbO2电极,该工艺简单易行,且所得β-PbO2电极具有很好的抗腐蚀性能.为研究该电极的电催化性能,探讨了电极间距、电解时间、茜素红初始浓度、外加电压、初始pH等条件对该电极降解茜素红染料效果的影响,并与石墨电极进行对比.结果表明,β-PbO2电极在脱色和COD去除方面都有明显的优越性.根据茜素红的分子结构和电解产物气相色谱—质谱联用(GC/MS)仪分析结果,初步探讨了茜素红降解的反应机制.     

膜电解法在线再生酸性蚀刻液及回收铜新技术

采用极化曲线法研究了酸性蚀刻液阴、阳极电化学行为,并构建了离子膜电解反应体系,考察了在线再生酸性蚀刻液及回收铜的效果。结果表明,阳极氧化过程发生浓差极化,存在极限电流密度,Cu＋含量越高,极限电流密度越大;阴极还原分4步反应进行,存在极限电流密度;强化溶液传质可有效提高阴、阳极极限电流密度,有利于避免电解过程中析出氯气和氢气;在线实验表明,通过监控阳极液ORP,可避免析出氯气;分步降低电流电解有利于避免析出氢气,形成致密的金属铜块;在电流为9～24A范围内分4步电解23．5h可再生酸性蚀刻液23．5L,同时电沉积回收510g铜,纯度高达99．98％。阴极电流效率达到95．2％,吨铜电耗3251kWh。电解过程中无氯气和氢气析出,无废液排放,表明膜电解法在线再生酸性蚀刻液具有良好的应用前景。     

电解-水生植物-软隔离带复合技术治理重污染河流的中试研究

为了探索重污染河流的治理技术,2011年3月在无锡市新区鸿山镇徐塘桥河开展生态治理示范工程,通过电解技术、种植高等水生植物和构建软隔离带复合工程技术改善河流水质。实验结果表明,通过电解技术,可以迅速降低TP、氨氮（NH4＋-N）和COD;但较难减少TN。通过软隔离带可以有效隔离外源污染,在较短时间内改善河流TN、TP、COD的平均水平,但是难以提高河流的生态系统稳定性。电解能够有效的降解大分子有机物,为水生植物提供良好的生长环境,之后再种植水生植物,能够进一步降低的TN、TP。通过电解一水生植物一软隔离带复合技术不仅能够全面改善河流水质的平均水平,而且能够修复水生生态系统,提高生态系统稳定性。