Fenton试剂对染料废水的降解脱色作用研究

为了进一步探讨Fenton法对某些难降解有机物的降解效果,研究影响降解的诸多因素,以甲基橙模拟染料废水为研究对象,以色度和COD去除率为检测指标,研究了Fenton反应中pH值、H2O2浓度、Fe2+离子浓度、反应时间、温度对甲基橙模拟染料废水脱色率及COD去除率的影响规律.结果表明:Fenten试剂可有效地去除甲基橙模拟染料废水中的色度和COD.染料浓度为200mg/L时,在pH=4、20℃、H2O2=(浓度为30%)投量为0.6mL/L、硫酸亚铁投量为200mg/L时,反应60min,甲基橙模拟染料废水的色度去除率可以达到99.66%,COD的去除率可达88%.     

新型连续光催化反应器光催化降解特性的研究

在设计并建立的连续列管式光催化反应器中,以纳米TiO2为催化剂对甲基橙水溶液进行光催化降解性能研究,系统考察了管程数、连接方式、气体流量、液体流量、pH、催化剂用量以及被降解物初始浓度等参数对降解率的影响。最适宜条件:管程为4且采用首尾相互连接方式,液相和气相流速分别为0.5 L/h、3 L/min,pH为4.0。在给定条件下反应器对质量浓度为20 mg/L的甲基橙溶液的光催化脱色率达最大值97.7%。     

活性炭纤维阴极电Fenton法降解甲基橙的研究

以石墨为阳极、活性炭纤维(ACF)为阴极,电Fenton法氧化降解甲基橙溶液。结果表明,在甲基橙溶液浓度为4 mmol/L、pH值为3、电压为8 V、硫酸亚铁的浓度为0.2 mmol/L、反应时间为60 min时脱色率可达到98.12%,并且甲基橙氧化降解遵循一级反应动力学。     

复频超声降解甲基橙废水的实验研究

以甲基橙模拟废水为研究对象,用正交实验考察了影响复频超声降解甲基橙的因素。结果表明,正交因子影响权重:复频超声功率>超声作用时间>甲基橙初始浓度。最佳工艺条件:复频超声功率为150 W,超声作用时间为90 min,甲基橙初始质量浓度为10 mg/L,在此条件下,溶液脱色率为89.6%;当pH=2时,脱色率可达98%;添加CaCl2,脱色率和COD去除率均超过96%。总之,降低pH,提高温度,添加CaCl2均能显著提高复频超声降解甲基橙废水的效果。     

单针-板脉冲放电处理染料废水的实验研究

采用单针-板脉冲放电反应器进行了罗丹明B染料废水的脱色研究。考察了脉冲电压、脉冲频率、针板间距和鼓气量等对罗丹明B脱色效率的影响,并对脱色过程中溶液TOC的变化进行了测试,得出当脉冲电压为32.5 kV、脉冲频率为60 Hz、针板间距为15 mm、曝气量为12 L/h时,处理50 min后,罗丹明B脱色效率达99.68%,溶液中TOC由70 mg/L降到19.2 mg/L。在以上实验的基础上,用该反应器进行罗丹明B、亚甲基蓝和甲基橙3种染料混合溶液脱色,脱色效率分别是99.75%,98.64%和97%,表明高压脉冲放电等离子体可无选择的对各种染料废水进行脱色。     

阴极负载活性炭纤维电解法处理染料废水实验研究

以阴极负载活性炭纤维电解法降解甲基橙染料废水，并对比了电解法和生物膜电极法对甲基橙染料废水的处理效果，讨论了处理时间、初始浓度及电压对甲基橙染料废水脱色率的影响。结果表明：甲基橙染料废水的脱色率随处理时间的延长先增大后趋于平衡，阴极负载活性炭纤维电解法最先达到平衡且处理1 d脱色率可达90%以上，生物膜电极法在处理3 d达到平衡，电解法在处理4 d达到平衡；生物膜电极法处理时，甲基橙染料废水的脱色率随初始浓度先增大后减小，最佳初始浓度为200 mg/L，电解法处理时，脱色率先减小后增大后减小，最佳初始浓度为20 mg/L，阴极负载活性炭纤维电解法处理时，脱色率先增大后减小，最佳初始浓度为60 mg/L；最佳电压均为1.5 V。生物膜电极法和阴极负载活性炭纤维电解法处理甲基橙染料废水的效果优于电解法。     

电絮凝处理甲基橙废水的实验及动力学模型

采用电絮凝法处理甲基橙模拟染料废水,研究了染料脱色的影响因素及其COD_Cr去除动力学。考察了静置时间、槽电压、极板间距、初始浓度、pH值以及电解质浓度对甲基橙染料脱色效率的影响。结果表明,槽电压为20 V,电流为0.4 A,极板间距为2.5 cm,废水体积为500 ml,甲基橙初始浓度为500 mg·L^-1,溶液pH值为3.0,电解质KCl的浓度为0.5 g·L^-1时,反应10 min后甲基橙脱色率可达97 %。根据电絮凝的絮凝沉淀理论和氧化反应机理,建立COD_Cr去除反应动力学模型,模型与实验数据拟合较好。通过模型参数的预测可以揭示甲基橙降解主要以絮凝沉淀为主,氧化降解为辅,同时溶液中二价铁Fe(II)的增加会影响COD_Cr去除率的下降。     

杂多酸盐／聚苯胺／TiO2复合材料光催化降解甲基橙

以PW11Ti／PANI/TiO2为光催化剂,在太阳光照射下,研究了模拟染料废水甲基橙溶液的光催化降解的反应,讨论了甲基橙溶液的酸度、溶液的初始浓度以及催化剂投加量等对甲基橙溶液脱色效果的影响。结果表明：催化剂加入量为10mg,甲基橙的初始浓度为20mg／L,pH=4,脱色率达到85．62％。     

不锈钢基PbO2电极电催化氧化降解甲基橙性能的研究

本研究以自制的不锈钢基PbO2电极对25mg·L^-1的甲基橙溶液进行电催化氧化降解。考察了电流密度、支持电解质浓度、溶液pH值、温度等因素对甲基橙脱色率的影响,确定了电催化氧化甲基橙的最佳反应条件,即电流密度为50mA/cm^2,支持电解质Na2SO4的浓度为0．04mol·L^-1,降解20min后,甲基橙脱色率可达到90％以上。本研究还对几种不同印染废水进行了电催化氧化降解,结果表明,不锈钢基PbO2电极对不同的印染废水均有较好的脱色效果。     

超声波/Mg协同降解甲基紫废水

以甲基紫模拟废水为研究对象,分别探讨了单独超声波作用和超声波/Mg协同作用下对甲基紫脱色率和COD去除率的影响。在超声波/Mg体系中通过改变镁粉添加量、超声作用时间、溶液p H以及超声频率从而得到最佳降解条件。结果表明,超声波/Mg体系对甲基紫降解效果比超声波单独作用更好,脱色率、COD去除率分别提高76.81%和75.41%。当甲基紫初始浓度为5.16×10-3 mol/L,镁粉添加量为2.0 g/L,溶液p H为3.50,超声频率为40KHz,作用时间60 min,脱色率和COD去除率能达到最高,分别为94.98%和92.77%。     

Fe2O3掺杂FeVO4光催化剂降解甲基橙研究

采用液相沉淀法制备了Fe2O3掺杂FeVO4光催化剂,采用X-射线衍射仪和扫描电子显微镜对其物相进行表征。在20 W紫外灯(主波长λ=253.7 nm)照射一定质量浓度的甲基橙溶液,研究其对甲基橙溶液光催化脱色效果。研究了甲基橙溶液初始质量浓度、催化剂质量浓度、光照强度及pH对甲基橙溶液脱色的影响。研究结果表明,当ρ(甲基橙)为10mg/L时,ρ((光催化剂)为4g/L,d(光照)为14 cm,甲基橙溶液pH为5时对甲基橙溶液的脱色率达到最高,100min内达82%左右。     

超声——化学氧化法降解水中甲基橙的研究

用超声波辐射甲基橙溶液,研究了溶液浓度、溶液酸碱度(pH值)、外加H2O2、外加纳米TiO2光催化剂和联合紫外光照射对甲基橙的降解效果。结果表明,甲基橙溶液浓度在10~40 mg/L范围内,其降解率与溶液浓度呈良好的线性关系(相关系数r=0.9917~0.9987);pH=3的酸性条件下甲基橙的降解率是pH=11的2倍;加入3g/L H2O2能使降解率提高40%;加入纳米TiO2和联合紫外光照射使甲基橙的脱色率达100%,超声波、纳米TiO2和紫外光三种作用存在协同效应。     

微波诱导H_2O_2降解甲基橙溶液的研究

本文研究了微波诱导H2O2降解甲基橙的效果。主要考察了甲基橙初始浓度、溶液p H值、双氧水的投加量、微波辐射时间等因素对甲基橙降解率的影响。实验结果表明:甲基橙浓度为5mg/L,p H值为4,0.132mol/L的双氧水12m L,微波辐射时间为13min时,甲基橙的降解率可达100%。实验还发现微波或双氧水单独作用于甲基橙溶液,基本没有降解作用。     

碳刷阴极在中性条件下电芬顿降解甲基橙研究

以碳刷为阴极,钌铱钛板为阳极,基于亚铁与柠檬酸的络合作用,在中性pH条件下电芬顿降解甲基橙,探究了电流、曝气量、硫酸亚铁与柠檬酸比例、硫酸亚铁浓度等对甲基橙降解的影响。结果表明,在30 mA电流、空气曝气量400 mL/min、硫酸亚铁∶柠檬酸=1∶1及亚铁浓度为0.3 mmol/L的条件下,初始浓度为50 mg/L的甲基橙废水,90 min后脱色率达到98%左右。与脱色相比,矿化所需时间相对更长,360 min后,同等浓度的甲基橙废水的矿化率仅能达到74.9%。     

钛基TiO_2纳米管光电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,并进行扫描电镜分析。以TiO2纳米管为工作电极,石墨作对电极,对甲基橙溶液进行光电催化降解研究,考察了阳极氧化电压、时间、热处理温度、电解液组成、外加偏压的影响。结果表明,阳极氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度500℃,V(H3PO4)∶V(NH4F)=1∶1,外加偏压为0.6 V时,甲基橙(5 mg/L)经TiO2纳米管光电催化30 min,脱色率达到96.3%。     

钛基TiO_2纳米管光电催化降解甲基橙

采用阳极氧化法制备了TiO2纳米管,并进行扫描电镜分析。以TiO2纳米管为工作电极,石墨作对电极,对甲基橙溶液进行光电催化降解研究,考察了阳极氧化电压、时间、热处理温度、电解液组成、外加偏压的影响。结果表明,阳极氧化电压为20 V,氧化时间20 min,热处理温度500℃,V(H3PO4)∶V(NH4F)=1∶1,外加偏压为0.6 V时,甲基橙(5 mg/L)经TiO2纳米管光电催化30 min,脱色率达到96.3%。     

电Fenton方法在甲基橙染料废水中的试验研究

考察了均相EF-Feox法(牺牲阳极法)、均相EF-Fere法和非均相电Fenton(Fe2(MoO4)3-kaolin-450)法3种电Fenton法对甲基橙偶氮染料废水的降解效果,对比了各反应体系的优缺点。与均相EF-Feox体系和均相EF-Fere体系相比,非均相电Fenton-Fe2(MoO4)3-kaolin-450体系对甲基橙的降解效果最好。当电流密度为65 mA/cm2、Fe2(MoO4)3-kaolin-450催化剂的加入量为6.6 g/L、初始pH为4.34、50 mmol/L的Na2SO4作为电解质、甲基橙的初始质量浓度为100 mg/L,甲基橙的COD去除率和脱色率分别可以达到92.48%和99.3%。将此方法应用于铬蓝黑R、橙黄Ⅱ、以及吩噻嗪类物质亚甲基蓝等染料废水体系中,同样条件下电解10 min,3者的脱色率均可以达到93%以上,说明此方法在染料废水处理中具有普遍适用性。     

TiO2混晶负载磷钨酸借自然光照对甲基橙的脱色性能研究

研究了以TiO2混晶负载磷钨酸为光催化剂,在光照条件下模拟染料废水甲基橙溶液的光催化脱色性能。实验结果表明:催化剂的投入量,甲基橙的初始浓度,光照时间是影响甲基橙溶液脱色率的重要因素。当H3PW12O40/TiO2催化剂用量为1.5 g/L,甲基橙的初始浓度为10 mg/L,光照时间为2.5 h时,甲基橙溶液的脱色率可达97.9%。     

紫外-Fenton法对染料废水的脱色研究

以甲基橙为目标物,考察紫外-Fenton法对水中甲基橙的脱色能力。系统研究了甲基橙的初始浓度、H2O2用量、Fe2+用量、pH等对甲基紫脱色率的影响和达到最大脱色率的最佳条件。结果表明:甲基橙的初始浓度20 mg/L,pH为3.0,H2O2用量20 mg/L,Fe2+的用量为40 mg/L,紫外-Fenton法对甲基橙的脱色率可达90.00%。     

磷钨酸借自然光催化甲基橙溶液降解脱色的研究

研究了以磷钨酸为光催化剂,在自然光照条件下模拟染料废水甲基橙溶液的光催化脱色性能。实验结果表明,催化剂类型,光照条件,催化剂的投入量,甲基橙的初始浓度,光照时间以及光照强度是影响甲基橙溶液脱色率的重要因素。当磷钨酸的浓度为2.0 g/L,甲基橙的初始浓度为10 mg/L,自然光照时间为2.5 h时,甲基橙溶液的脱色率可达95.9%。