UV/Fenton氧化法对苯酚氧化效果的实验研究

研究UV/Fenton氧化法中各个因素对降解水中苯酚的影响,确定UV/Fenton法处理苯酚废水的工艺条件。保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变H2O2浓度、n(Fe2+)∶n(H2O2)、废水初始pH值等实验条件,考察这些因素对UV/Fenton法处理苯酚废水效果的影响。结果表明:UV/Fen-ton氧化法对苯酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率。当废水初始pH值为3.0时,经30 min的反应,苯酚去除率达到99%,COD去除率达到86%。但是苯酚废水COD去除率滞后于苯酚去除率。UV/Fenton法能够在较短的时间内去除苯酚和COD,H2O2浓度、n(Fe2+)∶n(H2O2)对处理效果影响较大,H2O2浓度决定苯酚去除率和COD去除率,而n(Fe2+)∶n(H2O2)是影响降解速率的主导因素。     

铁碳微电解耦合芬顿高级氧化技术对高盐废水COD去除性能的影响研究

针对某氟化学有限公司高盐废水,考察了铁碳微电解耦合芬顿催化氧化技术对废水化学需氧量(COD)的去除性能。研究分析了不同停留时间(HRT)、pH、n(Fe~(2+)):n(H_2O_2)等影响因素对废水COD去除效率的影响。研究结果显示在最优条件下(pH=2.0,铁碳HRT=4 h,芬顿HRT=2.5 h,n(Fe~(2+)):n(H_2O_2)=1:3),处理效果较好,出水COD满足污水综合排放标准GB 8978—1996三级标准。     

粉末活性炭-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系降解亚甲基蓝研究

采用粉末活性炭(PAC)-Fe_3O_4磁性材料与H_2O_2组成类Fenton体系降解亚甲基蓝模拟废水,并使用X射线衍射仪、扫描电镜表征磁性材料。结果表明,PAC表面负载的铁氧化物为具有磁性的Fe_3O_4,Fe_3O_4近似球形均匀的负载在PAC表面。该类Fenton体系在PAC-Fe_3O_4磁性材料50 mg、H_2O_2投加量为30μL、p H为3、温度为40℃、反应180 min的条件下降解100 m L质量浓度为200 mg/L亚甲基蓝效果最好,亚甲基蓝和COD去除率分别为100%和94.42%。PAC-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系对亚甲基蓝有良好的降解效果。     

混凝与Fenton预处理医药中间体废水研究

分别采用混凝和Fenton对医药中间体废水进行预处理,探究了混凝剂的种类,Fenton反应的p H、反应过程中H2O2和Fe2+的摩尔比等因素对医药中间体废水预处理的影响,在适宜参数条件下比较了3种联合预处理方法对COD的去除效率。结果表明,最适混凝剂为聚合氯化铝铁(PAFC),其COD去除率为14.34%;Fenton氧化的适宜反应条件为:初始p H=3.5,n(H2O2)/n(Fe2+)为4。适宜条件下经过2 h的Fenton反应,COD去除量为5.675 g/L,去除率达26.03%。三者联合预处理效果顺序为2级Fenton混凝+FentonFenton+混凝,其中混凝+Fenton去除率为33.49%,二级Fenton为41.74%。     

Fenton试剂处理右旋糖酐铁生产废水的研究

用Fenton试剂对右旋糖酐铁的生产废水进行氧化处理试验,研究了n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))、H_2O_2浓度、温度和反应时间对废水COD去除率的影响。结果表明,在n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=88∶1,H_2O_2投加量为53800mg·L~(-1),温度为90℃,反应时间为2h的条件下,废水COD去除率可达98%以上,处理效果良好。     

改性石英砂催化过硫酸钾降解亚甲基蓝的研究

采用碱性沉积蒸发法对石英砂进行改性,XRD和SEM的结果表明Fe_2O_3成功负载到石英砂表面。利用该材料改性石英砂催化过硫酸钾降解亚甲基蓝,系统考察了pH,过硫酸钾投加量,材料投加量,温度等影响因素对降解效果的影响。本文提供了一种经济、高效的类Fenton反应催化剂的制备方法。     

Fenton与电化学耦合铁氧化法处理焦化废水的对比研究

以焦化废水为研究对象,通过研究Fenton氧化法和电化学耦合铁氧化法对焦化废水的降解效果,对比这两种工艺的运行效能。在两种工艺的最佳条件下,对焦化废水的处理效果进行对比实验。Fenton工艺中,在pH为3.5,H_2O_2与Fe~(2+)的浓度比为3∶1,反应30 min,H_2O_2的浓度为1.4 g/L的条件下对厌氧池中的废水进行降解,COD和UV_(254)的去除效果分别为48%和34.7%;而在电化学耦合铁板氧化工艺中,在不调节pH,电解30 min,电流密度为30 mA/cm~2,过硫酸盐浓度为6 mmol/L时,COD和UV_(254)的去除效果分别为66%和69%。电化学耦合铁氧化对焦化废水的运行效果明显优于Fenton氧化法,在两种高级氧化法中,起主要作用的是羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(SO■·),由于SO■·的稳定性要强于·OH,所以·OH与有机物氧化效果不如SO■·效果好。在电化学耦合铁体系中,铁的絮凝物(Fe(OH)_2、Fe(OH)_3)对有机物也有相应的降解效果,可以去除浊度和色度。因此,电化学耦合铁体系对焦化废水的运行效果要明显优于Fenton氧化法。     

铁碳微电解/H_2O_2联合吹脱预处理煤化工废水

采用铁碳微电解/H_2O_2联合吹脱预处理煤化工废水,铁碳微电解/H_2O_2可有效去除COD,进一步吹脱有效分离废水中的氨氮。铁碳微电解/H_2O_2类Fenton分别进行了单因素实验和正交实验,采用控制变量法,依次进行了不同铁碳体积比、H_2O_2投加量、溶液pH及反应时间四组单因素实验。进一步通过正交实验确定在固液比为1∶5的条件下,Fe/C(体积比)为1∶2,溶液pH为5,反应时间为3 h,H_2O_2(30%)投加量为1 ml/L为最佳反应条件,此时COD去除效率可达75%;废水经过铁碳微电解/H_2O_2处理后,再进行吹脱除氮实验,实验考察了不同温度,pH以及曝气时间对氨氮去除率的影响。     

流化床芬顿法处理邻氨基苯甲酸废水

利用自主开发的芬顿流化床反应器对邻氨基苯甲酸废水进行处理,考查Fe~(2+)投加量及pH值对邻氨基苯甲酸废水COD去除效果的影响。结果表明,在反应时间为30min,pH=3,COD与H_2O_2、Fe~(2+)的物质的量比为1∶1.1∶0.4时,COD去除率可达85%;pH=5时,COD去除率仍能保持在70%以上。表明流化床芬顿法在降解邻氨基苯甲酸方面要优于传统芬顿工艺,同时该法还能减少铁盐使用量,这对于减少铁泥产量、降低工艺运行成本具有重要意义。     

多级生物处理-Fenton流化床处理炼油污水

采用多级生物处理-Fenton流化床组合工艺处理某石化企业的炼油污水,重点考察了水力停留时间对多级生物处理系统的影响以及p H、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、H_2O_2投加量对Fenton流化床处理效果的影响。结果表明,在最佳工艺条件下,当组合工艺总水力停留时间为45 h时,出水COD始终低于30 mg/L,平均COD去除率达到96.54%;出水氨氮维持在0.05 mg/L,平均氨氮去除率为99.72%,处理后出水水质满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。     

石英砂表面负载铁氧化物的方法和特性

以石英砂(0.5mm)为载体,建立流化床-Fenton系统,在pH值为3.5、Fe²⁺/H₂O₂摩尔比为2:1和进水量为试验装置设计进水量的1/3～1/2条件下,连续加入Fenton试剂,使得铁氧化物在载体表面结晶。这是因为凹凸不平的石英砂和均匀的流化状态有利于铁氧化物的覆膜,同时具有高效传质的流化床进一步强化覆膜过程。通过XRD分析可知,铁氧化物的主要成分是FeOOH、Fe₂O₃、FeO和Fe₂(SO₄)₃。同时将此系统用于处理有机硅废水和合成制药废水,在优化操作条件下,COD和TOC的去除率可达80%和85%,总铁(Fe³⁺)的消减量达26%。     

悬浮填料负载氧化铁Fenton流化床法对腈纶废水的处理

以悬浮填料为基体,采用循环浸泡法将铁氧化物负载到填料表面制备出具有催化能力的悬浮填料载体,用于Fenton流化床工艺处理腈纶废水的研究,通过正交实验验证悬浮填料投加率、通气量、H₂O₂浓度和Fe²⁺投加量对COD降解效率的影响。实验结果表明：悬浮填料负载氧化铁后密度由0.9627g/cm³略增至1.0216g/cm³,填料表面铁氧化物覆盖均匀,载体表面负载的氧化物中铁元素含量达到47.17%;正交实验及模拟结果表明各因素影响处理效果的主次顺序为H₂O₂ > Fe²⁺ > 通气量 > 填料投加率,以及当实验最佳参数条件为：H₂O₂浓度为75mmol/L,Fe²⁺投加量为3.25mmol/L,通气量0.25m³/h,悬浮填料载体投加率为40%时,COD、BOD₅、NH₃-N、TOC和氰化物的去除率分别为77.8%、44%、76%、70.6%和70%;填料载体循环使用5次后,降解120min,COD去除率从77.8%降到70.4%,性能稳定,可重复利用。     

生物流化床-Fenton-曝气生物滤池组合工艺深度处理垃圾渗滤液的中试研究

针对杭州市某垃圾填埋场的技术改造要求,采用生物流化床-Fenton高级氧化-曝气生物滤池组合工艺对填埋场渗滤液进行深度处理。通过建立中试装置,着重探讨各工艺单元对其处理效果的影响。研究表明,经过生物流化床处理后,氨氮平均去除率可达89.9%,出水氨氮质量浓度稳定低于10 mg.L-1。Fenton单元在系统运行参数为:反应pH为2,n(H2O2):n(Fe2+)=1:1,m(H2O2):m(COD)=2:1,出水pH调整至8,采用两级加药的投加方式,反应时间约为80 min,此时COD平均去除率为71.3%,再经过两级BAF处理后,出水COD稳定低于100 mg.L-1。渗滤液经该组合工艺处理后,除总氮外其它指标可稳定达到生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)排放限制标准。渗滤液的处理费用约为14.69元.m-3。     

用落球法研究气固浓相流化床表观粘度

用落球法对不同参数条件下的气固浓相流化床床层表观粘度进行测量和线性拟合,得到了流化床的床层屈服应力和塑性粘度与各因素的关系;研究了粘度对分选时间的影响,建立了振动流化床分选时间与表观粘度和物料密度之间的数学模型. 结果表明,在同一气速下,随石英砂颗粒粒级及床层高度增大,床层表观粘度整体增大. 在一定的流化气速范围内,石英砂介质粒级为0.25~0.125 mm、床高190 mm时,床层粘度稳定在0.39~0.51 Pa×s. 加入振动后,床层粘度明显下降,频率15 Hz、振幅1 mm时流化效果较好,床层粘度稳定在0.69~0.95 Pa×s.     

超声-Fenton氧化法处理中药废水的试验研究

采用超声与Fenton高级氧化耦合技术联合处理实际中药废水,对超声-Fenton耦合工艺中影响中药废水COD去除率的影响因素进行了考察。实验结果表明,当超声功率为120 W,超声频率为45 kHz,初始COD为1 008.3 mg/L,超声时间为1 h,H2O2质量浓度为1 mg/L,FeSO4质量浓度为2 mg/L时,中药废水COD去除率达到90.1%。     

Fenton氧化降解焦化废水的影响特性及动力学模型

为研究Fenton试剂氧化降解焦化废水的影响特性及动力学机理,采用小试烧杯实验考察初始COD、H2O2投加量、Fe2+投加量和反应温度等因素对处理效果的影响。结果表明,原水COD为260 mg/L、H2O2投加量为666mg/L、Fe2+投加量为200 mg/L、温度为298 K时,COD去除率达到89.53%;反应初始阶段COD氧化降解的表观反应动力学模型与实验数据得到较好的拟合,因此该动力学模型能较好地预测Fenton试剂对焦化废水的氧化降解情况;反应总级数为2.001 7,其中H2O2的反应分级数(0.568 5)高于Fe2+的反应分级数(0.494 0),说明Fenton氧化降解COD过程中H2O2浓度的影响比Fe2+的大;较低的反应活化能说明反应较易进行。     

滤料表面电位对滤床过滤效果的影响

滤床过滤工艺广泛应用于水处理领域，滤料表面电位对水中悬浮颗粒的过滤去除有很大的影响。石英砂滤料表面带较高的负电位，一些情况下不利于悬浮颗粒的去除。对石英砂、氧化铁改性滤料、复合改性滤料的表面电位和过滤效果的对比表明，复合改性滤料表面电位接近于中性，对水中的悬浮颗粒有稳定良好的去除效果。     

水解酸化—好氧MBBR耦合Fenton法处理抗生素废水研究

采用水解酸化—好氧移动床生物膜(MBBR)串联Fenton工艺处理抗生素废水,探讨了pH、HRT等对水解酸化以及Fe2 浓度和H2O2投加量对Fenton工艺的影响。实验结果表明,对于COD为6800.62mg/L、B/C<0.3的抗生素废水,当水解段pH和HRT分别为6.5和12h时,挥发酸(VFA)质量浓度为931.75mg/L,COD去除率为26.59%,此时水解酸化—好氧段出水COD为1229.80mg/L,COD总去除率为81.92%。再经Fenton工艺深度处理,当Fe2 最佳投加质量浓度为240mg/L,H2O2投加量为3.19mL/L时,总COD去除率可达97.38%,最终出水COD为178.50mg/L,达到制药工业废水排放标准。     

Effect of pH on the Oxidation of Ferrous Ion and Immobilization Technology of Iron Hydr(oxide) in Fluidized Bed Reactor

Abstract

New, efficient, and a cheap method for the removal of ferrous ion from aqueous in a fluidized bed reactor was developed. Different from the adsorption process in the treatment of iron species, the immobilization of iron oxide on support media in a fluidized bed never reaches saturation. Furthermore, the immobilized iron oxide is reusable in catalysis and adsorption. Silica sand (Si) and iron oxide (SiG) were employed as support media to remove Fe(II) from aqueous in a fluidized bed reactor. The oxidation rate of Fe(II) and the immobilization rate of iron oxide are strongly depend on pH value so the variation of solution pH is considered to be the major parameter. Furthermore, the aeration effect on iron removal efficiency is investigated. 97% of total iron was removed at pH 8 in the presence of SiG and 87% of total iron was removed at pH 6 in the presence of Si. When the initial pH was adjusted to 6 and was not adjusted during the reactions, the optimum total iron removal efficiency (97%) was found. The air aeration was provided to keep the dissolved oxygen in constant. Aeration air accelerates the oxidation of ferrous ion, but does not improve the total iron removal efficiency.