混凝-Fenton氧化-Fe0还原预处理高浓度硝基苯生产废水

采用混凝-Fenton氧化-Fe0还原工艺预处理高浓度硝基苯废水,考察各反应阶段硝基苯去除效果及影响因素。研究表明,聚铁混凝性能优于聚铝;初始COD为17 350 mg/L、硝基苯浓度为10 050 mg/L的废水,在pH=4,聚铁投加浓度3 300 mg/L时,COD和硝基苯去除率分别为63%和62%;混凝沉降后的上清液用Fenton试剂氧化,可在较宽pH(3～6)范围内降解硝基苯,当H2O2(30%)浓度为6 000 mg/L,Fe2+浓度为168 mg/L时,氧化效率最高;聚铁混凝-Fenton氧化后的出水用Fe0还原,最佳还原条件为:pH=3,Fe0浓度1 500 mg/L。原水经聚铁混凝-Fenton氧化-Fe0还原后,COD和硝基苯总去除率分别达90%和98%,总药剂成本约12.4元/t。处理后废水硝基苯浓度为168 mg/L,适宜进行后续的厌氧-好氧生物处理。     

多孔水凝胶P（HEA/AMPS）对水溶液中Fe（Ⅲ）的吸附

以2-丙烯酸羟乙酯（HEA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体合成了聚合物水凝胶（PHEA/AMPS）,采用水凝胶对水溶液中Fe（Ⅲ）的吸附行为进行了研究。实验主要考察了聚合物组分、溶液pH、初始Fe（Ⅲ）浓度和吸附时间对水凝胶吸附作用的影响,并通过FT-IR和XPS分析了吸附前后水凝胶的变化。结果表明,当单体摩尔比AMPS∶HEA=1∶1,pH=2时,水凝胶对Fe（Ⅲ）的吸附容量最大。水凝胶对水溶液中Fe（Ⅲ）的吸附容量随着溶液中初始Fe3＋浓度的增加而增加,但当初始Fe3＋的浓度达到1 g/L时,吸附容量基本达到饱和。吸附等温线符合Langmuir等温线方程,吸附动力学符合准二级模型。FI-IR和XPS的分析表明,水凝胶的磺酸基和酰胺基是吸附Fe3＋的有效功能性基团,吸附机理为螯合和离子交换。     

铁碳微电解联合两相UASB处理丙烯酸废水

通过采用铁碳微电解预处理丙烯酸废水的实验研究,分析了物理吸附、进水pH、反应时间和固液比(填料废水比)这4个因素对COD和甲醛去除率的影响规律,同时研究了铁碳微电解结合两相UASB处理丙烯酸废水的技术优势。单因素实验的结果表明,当pH=3.0、反应时间=4 h、固液比=300 g:200 mL时,铁碳微电解预处理可取得37%的COD去除率和30%的甲醛去除率,而且废水可生化性得到明显的改善,与单独两相UASB相比,预处理可显著提高两相UASB运行的稳定性和高效性,综合处理后出水COD达到《污水综合排放标准(GB 8978-1996)》二级排放标准;出水甲醛浓度降低至13~20 mg/L。     

Fe2O3/TiO2/γ-Al2O3催化剂同时脱硫脱硝性能

以溶胶凝胶法制备的15%TiO2/γ-Al2O3为载体,通过浸渍法制备12%Fe2O3/15%TiO2/γ-Al2O3催化剂,采用XRD和TPR对催化剂结构和性质进行表征,并考察不同焙烧温度、焙烧时间和载体对催化剂脱硫脱硝性能的影响。结果显示,最佳焙烧条件为500℃下焙烧3 h,12%Fe2O3/15%TiO2/γ-Al2O3催化剂达到的最高脱硝脱硫率分别为98.2%和95.4%。     

3种氧化铁矿物/亚铁体系还原转化芳香硝基化合物的比较

氧化铁矿物和亚铁广泛存在于厌氧环境中。亚铁-氧化铁共存的表面结合铁反应体系可由氧化铁矿物表面吸附部分亚铁离子形成。实验研究了磁铁矿、针铁矿和赤铁矿3种氧化铁矿物表面结合铁对硝基苯的反应活性及其动力学。在pH 7.5时,3种氧化铁矿物对Fe（Ⅱ）离子的吸附能力强弱顺序为针铁矿>磁铁矿>赤铁矿。氧化铁矿物对Fe（Ⅱ）的吸附能力是表面结合Fe（Ⅱ）体系还原硝基苯反应的前提条件,而吸附Fe（Ⅱ）形成的表面活性物质种类是体系还原硝基苯能力的关键因素。3种氧化铁矿物的还原能力依Fe2O3/Fe（Ⅱ）、α-FeOOH/Fe（Ⅱ）、Fe3O4/Fe（Ⅱ）次序增强。氧化铁矿物/Fe（Ⅱ）体系对硝基苯的还原转化可用准一级动力学模拟。     

MFPAC混凝沉淀-矿化垃圾吸附预处理垃圾渗滤液

采用化学还原法制备纳米四氧化三铁,与聚合氯化铝（PAC）制备MFPAC磁性混凝剂,利用混凝沉淀-矿化垃圾吸附预处理垃圾渗滤液,用单因素变量法确定实验的最佳运行参数。结果表明：MFPAC磁性混凝剂对COD和色度的去除效果优于单独投加混凝剂PAC,在纳米四氧化三铁与PAC的质量比为1：3、MFPAC的投加量为1.5 g·L-1、搅拌条件为转速为300 r·min-1下搅拌60 s、溶液pH值为7.5（垃圾渗滤液原水的pH值）、絮凝时间为30 min的最佳运行条件下,COD由5 810 mg·L-1降低到2 173 mg·L-1,色度由1 658倍降低到556倍,其COD去除率为62.6%,色度去除率为66.5%;利用矿化垃圾作为吸附剂处理MFPAC混凝处理后的出水,在矿化垃圾粒径小于2 mm、焙烧温度为700℃、吸附剂投加量为40 mg·L-1、pH值为9的最佳条件下,经过12 h的处理,COD和氨氮的去除率分别为56.7%和68.4%,最终出水的COD和氨氮的浓度分别为941 mg·L-1和343 mg·L-1;最终,MFPAC混凝沉淀-矿化垃圾吸附工艺对垃圾渗滤液COD、色度和氨氮的去除率分别为83.8%、78.5%和74.3%。     

海藻酸钠与纳米Fe3O4联合固定化菌对三氟羧草醚的降解

采用联合固定化技术,将菌株Pseudomonas citronellolis DK-3与纳米Fe3O4固定于海藻酸钠小球中制成纳米Fe3O4和海藻酸钠联合固定化菌（Fe3O4/SA）,并系统研究了纳米Fe3O4的最佳投加量,Fe3O4/SA联合固定化菌对三氟羧草醚的降解特性以及Fe3O4/SA固定化菌在序批式反应器（SBR）中的降解稳定性。实验结果表明,当纳米Fe3O4的投加量为90 mg·L-1,三氟羧草醚初始浓度为100 mg·L-1时,固定化菌的降解率达到97.9%。扫描电镜结果表明Fe3O4/SA联合固定化小球更适合三氟羧草醚降解菌的附着生长。Fe3O4/SA联合固定化菌降解三氟羧草醚的最佳环境条件为pH：7~8、温度：30 ℃。此外,与SA固定化菌相比,Fe3O4/SA联合固定化菌具有更强的耐环境因素变化能力,抗重金属离子毒性能力。并且,经多次重复使用后,联合固定化菌仍保持较高的降解率（>95%）。最后,实验室规模序批式反应器（SBR）中降解实验表明,Fe3O4/SA联合固定化菌能够稳定运行35 d以上,降解率均高于95%,为三氟羧草醚固定化细菌的工程化应用奠定了理论基础。     

Fe0类芬顿法深度处理制药废水

以零价铁作为类芬顿反应中的催化剂,对某制药集团经生化处理后的制药废水进行深度处理。研究了H2O2和零价铁粉投加量、pH值以及Fe0的酸改性对处理效果的影响。结果表明：COD去除率20%时,可有效提高废水B/C比。在pH为3.0~3.5时,按H2O2：COD质量比为1：6进行投加,Fe0与H2O2按4：1的摩尔比投加,反应在2 h时能达到处理目标,即去除20%的COD。Fe0的重复使用性良好,5次后仍能保持催化效能,进一步对其中的反应过程与机理做了探讨。研究结果可为制药废水的深度处理提供参考。     

3种表面修饰活性炭对水体中磷的吸附

为克服活性炭磷吸附能力有限的问题,使用ZnCl2、十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）和Fe/Al（氢）氧化物纳米颗粒分别研究了物理结构法、表面活性剂法和载体法3 种表面修饰方法对活性炭磷吸附能力的影响。实验发现,载体法为3 种方法中最好的修饰方法。对载体法制备吸附剂的材料用量的比较发现,在Fe（III）和Al（III）摩尔比为9 ：1 的条件下,把1.5 g活性炭加入到总浓度为1 mol·L-1的200 mL Fe(III)和Al(III)混合溶液中,形成的纳米Fe/Al（氢）氧化物能够较好地利用活性炭表面,该复合材料1.5AC-Fe/Al在磷平衡浓度约为50 mg·L-1时吸附量达到29.3mg·g-1。该材料表征结果表明,纳米Fe/Al（氢）氧化物颗粒被成功负载在活性炭表面。在酸性条件下,复合材料表面的—H+和—OH2+所引起的静电吸附和配位交换是促进吸附带负电磷酸根离子的原因。     

草酸铁光催化协同络合铁脱硝剂再生过程

基于Fe2(C2O4)3的光化学性质,研究了Fe2(C2O4)3光催化协同络合铁脱硝剂再生的实验过程。实验考察了在50 ℃和Fe（II）EDTA浓度为0.01 mol·L-1以及NO进口浓度为530 mg·m-3的模拟烟气脱硝系统中,光催化再生模式、初始pH、Fe2(C2O4)3浓度及组成、氧气浓度对再生过程的影响。结果表明：Fe2(C2O4)3分开加入和分步光照是适合于本体系的反应方式;草酸钠与硫酸亚铁的最佳浓度比为3,浓度分别为0.06 和0.02 mol·L-1,吸收液初始pH为5.3,有氧参与条件下,实现了络合剂有效再生,再生吸收液脱硝率最高可恢复到60%左右;氧在再生过程中表现出正协同效应。通过牺牲光敏性的草酸铁配体再生脱硝络合剂,建立了一种温和的光助低温湿式氨法同步脱硫脱硝过程。