Optimization of electrochemical process for phenanthrene removal from aqueous medium by Taguchi

Discharge of refinery effluents containing phenanthrene (Phe) may exert carcinogenic effects on aquatic organisms. The aim of the current investigation was to investigate electrochemical removal of Phe from urban drinking water using a batch reactor. Phe removal efficiency was examined under different operating conditions including current density (1–8 mA/cm²), electrode composition materials such as aluminum (Al), copper (Cu), iron (Fe), steel (AS), or zinc (Zn), pH (4–10), and duration (20–60 min). Phe concentration was determined utilizing standard techniques. Steel–Steel (AS–AS) as anode–cathode electrodes resulted in the least Phe removal (not detected), while Zn–Cu anode–cathode electrodes produced the highest Phe removal (100%) under similar experimental conditions. The increase in current density from 1 to 8 mA/cm² at optimum electrode and pH enhanced Phe removal from 56% to 100%. The rise in duration from 20 to 60 min at optimum electrode and pH increased Phe removal from 32% to 100%. These findings indicated that Phe removal efficiency was elevated with increasing current density, electrolysis time, and pH. Batch experiments indicated that the electrochemical reactor might be effective in removing Phe from drinking water.     

阳极氧化与Fenton法结合的可行性

在Ti/Sn、Sb氧化物作阳极的反应体系中,以甲基橙和刚果红为模拟污染物,用紫外光谱和TOC测试揭示了其降解历程.Ti/Sn、Sb氧化物电极具有良好的电催化活性,Na₂SO₄为电解质,电压为15V,电解24min时,0.01mmol/L的甲基橙和刚果红色度去除率达100%,色度去除能以一级反应动力学方程表征;电解5h后,TOC去除率分别为80.5%和78.6%.由于阳极电催化体系产生的S₂O₈^2-、SO₅^2-对Fenton反应有阻碍作用,所以阳极电Fenton法的运行机制并不完善.     

类芬顿调理污泥用于微生物电解池产氢与磷回收的研究

为提高微生物电解池(MEC)利用剩余污泥产氢气和磷回收的效率,采用Fe~(3+)、原儿茶酸(PCA)和H_2O_2体系预调理污泥,探究中性PCA/Fe~(3+)/H_2O_2体系的试剂投加量对污泥液相总磷含量和溶解性化学需氧量(SCOD)的影响.在单因素试验的基础上,通过表面响应法(RSM)优化得到Fe~(3+)和H_2O_2投加量分别为12.96 mmol·L~(-1)和0.45 mol·L~(-1),液相总磷含量和SCOD含量实际值分别为(60.14±0.08) mg·L~(-1)和(3357.67±66.37) mg·L~(-1),模拟效果显著.与未处理的剩余污泥MEC反应器出水相比,经过调理后的剩余污泥MEC反应器出水中的总化学需氧量(TCOD)、多糖和蛋白质的去除率分别提高了30.03%、50.16%和97.31%,氢气转化率提升了1.31倍,有效提升了MEC产氢效率.通过鸟粪石结晶回收MEC污泥上清液中的磷,发现在初始pH值为10、Mg~(2+)浓度为0.056 mol·L~(-1)和NH~+_4浓度为0.08 mol·L~(-1)时效果最佳.鸟粪石晶体质量浓度最高可达7.6 g·L~(-1),晶体纯度最大为88.30%,上清液中77.55%的磷以鸟粪石的形式得到回收.在本研究最优化条件下进行中性PCA/Fe~(3+)/H_2O_2体系调理剩余污泥微生物电解池产氢与磷回收全过程中产出经济价值达到2.36元.实验研究最终表明,经过Fe~(3+)/PCA/H_2O_2体系调理污泥可促进污泥中磷的释放和MEC处理污泥的产氢效率,为探究污泥资源化提供了新的研究思路.     

辉光放电等离子体降解模拟染料废水的研究

用辉光放电等离子体技术对伊红B模拟染料废水降解进行了研究.借助紫外光谱和荧光光谱分析其降解过程,用酸度计测定了降解液pH的变化,用原子力显微镜观察了降解过程中伊红B的形貌并初步探讨了降解机理.结果表明,伊红B被降解为CO2、H2O和简单无机盐;在波长为513 nm时,降解110 min后,脱色率达到95%;反应后降解液pH降低,说明反应过程中有羧酸类物质生成.通过吸光度值计算得到了动力学常数k=0.0206 min-1,降解过程符合一级反应动力学特征.     

电化学方法脱除烟道气中二氧化硫的研究

运用电化学方法脱除二氧化硫是一种较为清洁的脱硫方式,本文主要研究了电化学脱硫过程中,电解溴化氢以及溴氧化二氧化硫的各种影响因素,并通过优化获得了较高的电解效率９０％和脱硫效率９０％～９５％     

物化-生化组合工艺处理火炸药废水中试研究

针对火炸药废水毒性大、硝基化合物浓度高、COD浓度高、可生化性差的特点,采用"三维电极(TDE)-铁屑内电解-厌氧-曝气生物滤池"工艺对火炸药废水进行中试研究。结果表明,在进水初始浓度COD为3 330～5 330 mg/L,硝基化合物为200～300 mg/L情况下,此工艺不但能够稳定去除COD,去除率达到96.9%,且能高效去除硝基化合物,去除率高达99.6%。出水水质完全符合《兵器工业水污染物排放标准(火炸药)》(GB14470-2002)要求,系统运行稳定。