Fenton试剂对废水中苯胺及COD的去除率影响因素的研究

Fenton氧化法是处理难生物降解的苯胺废水的有效方法。本文以苯胺去除率和COD去除率为指标,采用控制变量法探究Fe~(2+)投加量、H_2O_2投加量以及pH值等因素对Fenton试剂处理模拟苯胺废水的处理效果,分析Fenton试剂降解苯胺的机理。研究结果表明,对于浓度为10μg/mL的模拟苯胺废水,当0.5mol/L的FeSO_4溶液投加量为2.5mL、30%H_2O_2溶液投加量为1.5mL(Fe~(2+)与H_2O_2物质的量比约为10∶1),溶液pH值为3.0左右时,苯胺去除率可达到88%;在投加溶液稀释相同的倍数情况下,相应COD去除率可达到68%,为后续的生化处理提供有效条件。     

Fenton和类Fenton技术处理水中盐酸四环素试验研究

为了对比研究Fenton和EDTA-Fe~(3+)、 Fe~(3+)、 Fe~(6+)类Fenton试剂对盐酸四环素的氧化效果,考察了pH值、反应时间、 H_2O_2与铁离子的物质的量比、试剂投加量对盐酸四环素处理效果的影响。结果表明,pH值对EDTA-Fe~(3+)类Fenton氧化效果影响较小,Fenton、 Fe~(3+)和Fe~(6+)类Fenton技术最适pH值范围分别为3~5、 4~7和4。Fenton反应速度最快,20 min基本稳定,其次是EDTA-Fe~(3+)类Fenton反应,Fe~(6+)类Fenton反应速度最慢。Fenton、Fe~(3+)和Fe~(6+)类Fenton反应中H_2O_2与铁离子的最佳物质的量比为10∶1, EDTA-Fe~(3+)类Fenton反应中H_2O_2与铁离子的最佳物质的量比为13∶1。在最优试验条件下,盐酸四环素的降解效率依次为:Fenton> Fe~(3+)类Fenton> EDTA-Fe~(3+)类Fenton> Fe~(6+)类Fenton;4种反应试剂对COD_Cr的去除效率均不高,处理效果最好的是Fe~(3+)类Fenton试剂,COD_Cr去除率为21.4%,而EDTA-Fe~(3+)类Fenton处理后COD_Cr浓度高于进水。紫外-可见吸收光谱表明盐酸四环素在4种反应体系中均迅速下降,有小分子产物生成。4种试剂处理后出水色度均较高,后续需要脱色处理。     

Fenton氧化处理电镀废水的研究

对Fenton氧化处理电镀废水进行了研究,探讨了Fenton反应中的H_2O_2投加量、Fe~(2+)与H_2O_2的物质的量比、pH值以及反应时间对COD去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量为0.06mol/L、[Fe~(2+)]/[H_2O_2]为1∶3、pH值为3、反应时间40min、反应温度25℃。在此条件下,废水COD从原来2750mg/L降为441mg/L,COD去除率可达到83.95%。     

Fenton氧化法处理有机硅工业废水的研究

采用Fenton氧化法处理有机硅工业废水。通过正交试验和单因素试验,考察了反应时间、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、温度、pH值和H_2O_2投加量等因素对废水CODCr去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法的影响因素主次为:H_2O_2投加量、pH值、温度、n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))、反应时间;在pH值为3、n(H_2O_2)/n(Fe2+)值为6、反应时间为60 min、温度为35℃的最佳条件下,对于CODCr的质量浓度为5 440 mg/L的有机硅废水,在100 m L的水样中投加14 mL H_2O_2(30%),可使CODCr的去除率达到90.92%。     

UV/Fenton/柠檬酸体系分解茜素红的研究

以柠檬酸为活化剂,采用UV/Fenton法进行了降解茜素红溶液的实验。考察了Fe~(2+)投加量、H_2O_2的投加量、pH值、底物浓度等对脱色率的影响。结果显示,UV/Fenton/柠檬酸体系对茜素红有较好的去除效果。在Fe~(2+)的浓度为0.1g/L,30%H_2O_2的加入量4mL,pH值为3.5左右,反应时间为60min,茜素红去除率达到95%以上。     

橡胶硫化促进剂DZ生产废水的预处理实验研究

采用Fenton氧化法对橡胶硫化促进剂生产废水进行预处理,考察了酸析法以及H_2O_2投加量、Fe⁽²⁺⁾投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe(2+)投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe⁽²⁺⁾投加量为2.8 g/L,反应时间为40 min。此时COD的去除率达82.91%。将酸析与Fenton氧化法联合后COD的去除率可达到85.78%,效果良好,为后续蒸发结晶分离氯化钠、硫酸钠奠定了基础。     

改性粉煤灰吸附-Fenton氧化深度处理制药废水的研究

针对制药废水二级生化处理出水仍存在COD_(Cr)和色度偏高的不足,试验采用改性粉煤灰吸附-Fenton氧化法对其进行深度处理研究。探讨了pH值、H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、反应时间等因素对COD_(Cr)去除率的影响。结果表明,在加热温度为400℃时粉煤灰改性效果最佳。在此最佳改性粉煤灰吸附条件下,当系统pH值为5、反应时间为2 h,H_2O_2(30%)投加量为300 mg/L、Fe~(2+)投加量为100 mg/L的条件下,制药废水二级生化出水中的COD_(Cr)去除率达到74.5%。     

Fenton氧化-Na2S沉淀法处理综合电镀废水的研究

采用Fenton氧化-Na_2S沉淀法处理综合电镀废水,并研究了Fe~(2+)与H_2O_2的浓度比、Na_2S的投加量、废水最终pH值、反应温度及反应时间对残余金属离子质量浓度的影响。结果表明:当H_2O_2与Fe~(2+)的浓度比为1.0∶1.4、Na_2S的投加量为0.35 g/L、废水最终pH值为7.0时,在20℃下反应15 min后静置,上清液中残余Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)的质量浓度均大幅降低,Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)的去除率分别为92.8%、90.0%、91.3%、97.3%。可见,Fenton氧化-Na_2S沉淀法可有效去除综合电镀废水中的Cd~(2+)、Zn~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)等金属离子。     

芬顿法氧化降解水中茜素红的研究

研究了芬顿法对水中偶氮染料茜素红氧化降解过程。考察了溶液的pH值、不同H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比、H_2O_2/Fe~(2+)投加量、染料初始浓度对茜素红降解效果的影响。结果表明:茜素红初始浓度为20 mg/L,在pH值为3、H_2O_2和Fe~(2+)投加量分别为0.5 mmol/L和0.1 mmol/L的最佳条件下,反应30 min后茜素红的降解率达到最大值65.48%。Cl~-对茜素红在芬顿体系中的降解表现明显的抑制作用,SO_4~(2-)和NO_3~-的存在降低了芬顿试剂的氧化性能,也阻碍了茜素红的降解。     

分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法预处理皮革鞣制废液试验研究

对皮革鞣制废液采用分步投加FeSO_4·7H_2O、H_2O_2法进行预处理,考察了FeSO_4·7H_2O、H_2O_2的投加方式与投加量、反应温度、pH值、反应周期等的影响。结果表明,最佳工艺参数为:温度50℃,pH值5,FeSO_4·7H_2O投加量5 mmol/L,H_2O_2用量50 mmol/L,反应周期3 h。在此工艺条件下,可使废液色度从40 000倍降为10倍,COD、总铬和Cr~(6+)浓度分别从2 700,19.27,18.78 mg/L降为426.7,0.162,0.15 mg/L,达到了《制革及毛皮加工工业水污染物排放标准》(GB 30486—2013)要求。方法主要是利用先投加FeSO_4·7H_2O还原Cr~(6+),搅拌反应一段时间后,再投加H_2O_2形成Fenton试剂。其去除机制有别于传统Fenton试剂,主要是针对皮革鞣制废液中的Cr~(6+)浓度高这一水质特色,先用Fe~(2+)还原Cr~(6+),并利用Cr_2O_72-的强氧化性,在酸性条件H+与H_2O_2的共同作用下,形成Fe~(2+)、Fe~(3+)、Cr~(3+)、Cr~(6+)、H_2O_2、·OH、OH-等离子的共氧化和共沉淀体系,实现色度、Cr~(6+)、COD和总铬的同步去除。     

Fenton氧化法处理化工废水的研究

结合杭州某化工厂的现有工艺,针对该化工厂污水处理出水COD高于GB 21904-2008《化学合成类制药工业水污染物排放标准》,采用Fenton氧化法对其二沉池出水进行深度处理。通过改变原水pH值、H_2O_2/Fe~(2+)质量比投加量、反应时间等因素,来讨论最佳运行参数。试验结果表明,Fenton试剂对化工废水的处理中,在污水pH为5.0、H_2O_2(质量分数为30%)投加量为16 mmol/L、H_2O_2/Fe~(2+)质量比为1︰2.8、反应时间为60 min时的工艺条件下,COD的去除效果最佳。     

高级氧化法破络处理柠檬酸铜镍电镀废水

以柠檬酸单独络合铜离子、柠檬酸单独络合镍离子、柠檬酸综合络合铜镍离子这3种模拟电镀废水为对象,采用芬顿(Fenton)、高锰酸钾(KMnO_4)以及过硫酸钠(Na_2S_2O_8)三种氧化法进行氧化破络,并结合加碱沉淀工艺对铜镍离子进行去除。结果表明,Fenton氧化法最佳反应参数:初始pH值为3.0,Fe~(2+):H_2O_2摩尔比为1:10,30%H_2O_2投加量为0.05 mL/L,反应时间为30 min。KMnO_4氧化法最佳反应参数:初始pH值为3.0～4.0,KMnO_4投加量为37.5 mg/L,反应时间为80 min。Na_2S_2O_8氧化法最佳反应参数:温度为20℃,初始pH值为2～7,S_2O_8~(2-):Fe~(2+)摩尔比为1:1,Na_2S_2O_8投加量为0.1 g/L,反应时间为90 min。对比三种氧化法,可以得出,对pH的适应性:Na_2S_2O_8氧化法KMnO_4氧化法Fenton氧化法;氧化效率:Fenton氧化法KMnO_4氧化法Na_2S_2O_8氧化法;经济效率:KMnO_4氧化法Na_2S_2O_8氧化法Fenton氧化法。因此,对于不同的废水,根据其特点选择合适的处理方法是十分必要的。     

用H_2O_2/Fe~(2+)处理含蒽醌-2-磺酸(ASA)染料废水的实验研究

研究了在各种pH值和过氧化氢与铁盐的不同比值条件下费通试剂的自分解,以及在H_2O_2/Fe~(2+)体系中,非生化降解的有机染料ASA氧化成可生化降解产物的转化程度。在pH=3,H_2O_2/Fe~(2+)=10/1的情况下,中间产物具有良好的可生化降解性。投加H_2O_2方式影响其比耗。分批式投加比一次投加能更有效地利用过氧化氢。以Fe~(3+)代替Fe~(2+)可获得同样的氧化效果。本方法更适用于处理高含盐量的有机废水。     

Fenton法处理DDNP废水的实验研究

采用Fenton法处理DDNP废水,考察H_2O_2与FeSO_4的体积比、试剂总投加量、pH、反应时间等因素对去除效果的影响.实验结果表明,pH为6,质量分数为30%的H_2O_2投加量为40 mL/L左右、Fe~(2+)投加质量浓度为4.56 g/L,振荡1.5 h,COD_(Cr)去除率可达94.78%,色度去除率可达94.38%.     

Fenton氧化在废活性炭再生中的应用研究

对Fenton试剂再生废活性炭的效果进行了详细的研究,考察了Fenton试剂再生废活性炭过程中,pH值、Fe~(2+)与H_2O_2的摩尔配比及投加量、再生时间、再生次数、超声波协同Fenton试剂再生废活性炭等因素对废活性炭再生效率的影响。结果表明,Fenton再生废活性炭的最优条件为:pH值为4～8;Fenton体系中Fe~(2+)和H_2O_2的摩尔配比为1∶19.6,再生时间为10 min;首次再生效率可达到90%以上;再生4次其再生效率>50%;在超声波协同处理下,最佳超声波频率为45 kHz。     

铁负载煤气化渣基活性炭非均相Fenton体系降解甲基橙染料废水的工艺优化及其机理研究

基于煤气化残渣为原料制备出高比表面积的活性炭,采用浸渍法制备负载Fe~(3+)的煤气化渣基活性炭,并将所制材料应用于非均相Fenton体系降解染料废水中甲基橙的实验研究。实验结果表明铁负载煤气化渣基活性炭/H_2O_2非均相Fenton体系降解甲基橙最佳条件为:铁负载量21%,H_2O_2投加量为40 mM,pH值为5,甲基橙初始浓度为250 mg/L和最佳温度为328 K,甲基橙降解率可以达到97%以上。Fenton试剂降解甲基橙反应的活化能Ea和指前因子A分别为4.04 k J/mo L和36393,并且符合一级动力学,根据计算得到其降解甲基橙动力学模型为-d C/dt=-0.039174[Fe~(3+)]0.3825[H_2O_2]~(0.619)[Cl~-]~(1.8754)。     

正交法探索皂素废水中Fe~(2+)的变化

以黄姜皂素废水为原料,以Fe~(2+)的含量为指标,研究进水pH、过氧化氢投加量、反应时间、温度及过氧化氢投加方式对黄姜皂素废水处理效果的影响。结果表明,反应的最佳条件为:进水pH为3. 0,过氧化氢投加量8%,反应时间2 h,温度30℃,过氧化氢投加方式为分三次投加。此时,废水中Fe~(2+)的含量达最少值0. 541 6 mg/L。     

微波辅助Fenton体系预处理ABS生产废水

采用微波辅助强化Fenton体系处理ABS树脂生产过程中的混合废水。文章探讨了微波照射时间、微波照射功率、pH值、H_2O_2投加量以及Fe~(2+)/H_2O_2摩尔比等因素对COD和浊度去除率的影响,并将微波辅助Fenton法与传统Fenton法进行比较。结果表明:在室温条件下,处理100 mL ABS废水,微波辅助Fenton体系最佳条件为微波照射时间150 s、微波功率600 W、pH值为3、H_2O_2投加量1.5 mL、Fe~(2+)/H_2O_2摩尔比1∶8,微波-Fenton法所需的时间仅为传统Fenton法的1/15,浊度去除率可达98%,COD去除率可达65%。     

Fenton试剂处理环氧氯丙烷生产废水研究

采用Fenton试剂法处理环氧氯丙烷生产废水。分别采用单因素和正交试验方法考察了反应温度、pH值、反应时间、FeSO4和H2O2投加量等因素对COD去除率的影响,以及各因素之间的关系。试验结果表明,反应温度为60℃、pH值为3.0、H2O2投加量为97.9mmol/L,FeSO4投加量为1.0mmol/L,反应时间为75min为最佳反应条件,且各影响因素中H2O2用量对COD去除率影响最大,FeSO4用量的影响次之,反应时间的影响最小。试验证实Fenton试剂对废水中的难降解有机物有较高的除去效率,可作为难降解有机物废水生物处理的前处理方法进行推广和使用。     

磁性树脂催化H_2O_2降解盐酸黄连素制药废水的研究

通过化学合成法制备出磁性大孔树脂类Fenton催化剂,研究其催化降解盐酸黄连素制药废水的效能,同时考察了pH值、H_2O_2投加量、催化剂投加量及废水初始浓度对其降解效能和反应速率的影响。结果表明:在盐酸黄连素的初始质量浓度为800 mg/L、催化剂投加量为15 g/L、H_2O_2投加量为297 mmol/L、pH值为4、室温(25.0±0.5)℃的条件下,盐酸黄连素的降解率为84.4%,达到最高。研究表明,该非均相类Fenton反应体系对pH值的使用范围广,且催化剂易于分离,反应数次后依然具有较高的催化活性,重复利用率高。