芬顿氧化水杨醛肟的实验研究

研究了芬顿氧化技术在水体中水杨醛肟的降解效果,探讨了探索了芬顿试剂中H_2O_2含量、Fe~(2+)含量以及体系pH、温度等对芬顿降解的影响,发现芬顿试剂能够快速、显著降解水体中的水杨醛肟,且不受温度和pH值的影响。在水杨醛肟初始浓度为50 mg/L时,投加0.5 mmol/l的H_2O_2和0.125 mmol/L的硫酸亚铁1min内即可将水杨醛肟降解至23 mg/L左右。实验结果表明对于高浓度水杨醛肟废水,芬顿技术具有一定的降解效果。     

均相与非均相超声-芬顿催化降解水中罗丹明B

以染料罗丹明B(RhB)为目标污染物,以泡沫铁为非均相催化剂,比较均相与非均相超声芬顿体系对RhB的去除效果,并考察了RhB初始含量、溶液初始pH、H_2O_2投加量等因素的影响。通过对不同体系反应速率、Fe~(2+)含量变化以及H_2O_2产量的比较分析,探索比较了降解机制。结果表明,均相超声芬顿体系对RhB的去除率高于非均相超声芬顿体系,当初始RhB的质量浓度为5 mg/L,初始pH为3,H_2O_2投加量为0.5 mmol/L时,RhB去除率分别达到99.86%、94.43%;前40 s符合一级反应动力学方程,基于泡沫铁的非均相芬顿体系可在超声辐射下产生更多Fe~(2+)和H_2O_2,从而有利于对目标污染物的持续降解。     

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。     

芬顿氧化法处理氨羧配位剂电镀镉废水

利用芬顿氧化法对以氨三乙酸和乙二胺四乙酸为配位剂、总镉浓度为30 mg/L的电镀镉废水进行处理。研究了H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比,初始p H,H_2O_2投加量,以及反应温度和时间对镉残余质量浓度与去除率的影响。结果表明,当H_2O_2投加量为0.97 g/L,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为1∶4,初始pH为3时,在20°C下反应20 min后加碱沉淀并过滤,滤液中残余镉的质量浓度为1.31 mg/L,镉的去除率达到95.6%。     

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。     

构建电促铁还原型芬顿氧化法降解水中4-硝基酚

以钛基氧化物涂层材料(Ti/SnO_2-Sb_2O_5-IrO_2)为阳极,碳纳米管修饰的石墨材料(GE-CNT)为阴极构建电化学系统,促进芬顿反应过程中Fe~(3+)还原,从而减少芬顿氧化法中铁盐加量和铁泥产生量。研究表明:GE-CNT具有良好的还原Fe~(3+)性能,其优化的阴极还原电位约为0.30 V(vs.Ag/AgCl),该电位下反应120 min时Fe~(3+)还原率达到85.7%。以Fe~(3+)为催化剂降解4-硝基酚的结果,证实了电化学还原Fe~(3+)促进芬顿反应的有效性。对比考察了电促铁还原型芬顿氧化法与普通芬顿氧化法降解4-硝基酚的效果,优化的条件下两者可获得近似的降解效果,但前者优化的H_2O_2与Fe~(2+)摩尔比为40∶1,而后者为20∶1。因此,相对于普通芬顿氧化法,电促铁还原型芬顿氧化法可显著减少芬顿反应初始Fe~(2+)投加量。     

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。     

氢氛还原制备Fe_3O_4/膨润土的类Fenton催化降解金橙Ⅱ研究

以硝酸铁为铁源、氢气为还原气,采用氢氛还原法制备了Fe_3O_4/膨润土。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子能谱对Fe_3O_4/膨润土进行表征分析,并考察了影响类Fenton催化降解金橙II的因素,初步探讨了催化作用机理。结果表明,铁化合物有效固载在膨润土并转化为Fe_3O_4,所得Fe_3O_4/膨润土结构分散、孔隙明显、物化形态优良;在反应温度30℃、Fe_3O_4/膨润土投加量0.4 g/L、H_2O_2投加量10 mmol/L、初始pH3的优化条件下,质量浓度40mg/L的金橙II在1 h内去除率达到98.1%;Fe_3O_4/膨润土重复使用3次效果稳定,铁离子溶出量低,H_2O_2在膨润土所固载Fe_3O_4的Fe~(2+)、Fe~(3+)作用下产生羟基自由基(·OH),高活性的·OH将金橙II氧化降解。     

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%。     

电化学联合类芬顿试剂对剩余污泥的调理研究

以污泥离心脱水率、毛细吸水时间(CST)、COD的去除等为指标,研究了电化学联合类芬顿试剂对污泥的调理作用。讨论了H_2O_2浓度、Fe~(3+)浓度、电化学处理时间的影响。研究结果表明,类芬顿试剂中H_2O_2的投加量为80 mg/g,Fe~(3+)的投加量为10 mg/g,电化学处理120 min,此时污泥的毛细吸水时间为27.6 s,污泥COD降至3415.7 mg/L,污泥离心后含水率为69.1%。     

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。     

仿酶磁性改性焦炭深度处理焦化废水的实验研究

采用氧化沉淀法制备了Fe_3O_4/改性焦炭复合催化剂,使用扫描电镜(SEM)和傅里叶交换红外光谱(FTIR)对其进行表征,考察了催化剂投加量、初始H_2O_2浓度、初始pH、温度对降解焦化废水效果的影响。结果表明,降解焦化废水的最佳条件:催化剂投加量为1.2 g/L,初始H_2O_2浓度为60 mmol/L,初始pH为3.0,温度为45℃,处理后的焦化废水达到排放标准。催化剂结构稳定、易磁分离循环利用。     

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%。     

芬顿氧化在印染废水深度处理中的应用实验研究

芬顿氧化法是一种高级氧化技术,具有较高的去除难降解有机污染物的能力,常被应用于印染废水的深度处理[1]。利用芬顿法对滨州高新区某纺织印染厂的生化出水进行深度处理,采用正交实验,研究芬顿反应时间、反应pH、芬顿试剂不同投加量对废水COD去除效果的影响。实验结果表明:在p H为3. 5,反应时间为40 min,H_2O_2投加量为双氧水和COD投加比例=1∶1,硫酸亚铁的投加量为Fe~(2+)与H_2O_2的投加比例=1∶3时,COD去除率可达90. 5%。     

零价铁类芬顿法处理含低浓度重金属离子有机废水

以零价铁类芬顿法处理含低浓度重金属离子的有机废水,研究了初始pH值,H_2O_2投加量,反应时间,铁刨花投加量对实验的影响,探究了该法对化学需氧量(COD)和金属离子的去除机理。实验结果表明:初始pH值和H_2O_2投加量对处理效果影响比较大,最佳条件是初始pH值为3,H_2O_2投加量为1.5 mL/L,反应时间为60 min,铁刨花投加量为30 g/L,零价铁类芬顿法对废水中COD,Cu~(2+),Ni~(2+)和Pb~(2+)的去除率分别达到71%,98%,97%和98%,去除效果优于传统芬顿法。铁刨花在重复利用5次后,对COD和Cu~(2+)的去除率仍然分别保持在60%和88%以上,可见重复利用性好。因此,零价铁类芬顿法在处理此废水有良好的应用前景。     

旋转填充床中O_3/Fenton工艺处理聚丙烯酰胺污水的研究

在旋转填充床(RPB)中,研究了O_3/Fenton工艺处理模拟聚丙烯酰胺(PAM)污水的效果。考察了溶液p H值,Fe~(2+)浓度,H2O2浓度,O_3浓度,反应温度与RPB转速对PAM氧化降解率以及化学需氧量(COD)去除率的影响。结果表明,在pH值为4,Fe~(2+)浓度为0.25 mmol/L,H_2O_2浓度为0.8 mmol/L,O_3浓度为50 mg/L,反应温度为25℃,以及RPB转速为800 r/min的条件下,PAM氧化降解率和COD去除率可以达到96.82%与89.96%,表明采用RPB强化O_3/Fenton工艺处理PAM污水具有良好的效果。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

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及臭氧氧化法处理苯胺污染地下水的对比

针对苯胺污染地下水的异位修复问题,采用Fenton及臭氧氧化法进行处理,以TOC和苯胺的去除率为指标,分别对其工艺参数进行了优化,并对比分析了降解途径、去除效率和经济成本。结果表明,Fenton氧化去除苯胺的最佳工艺条件:当初始pH值为3.0、H_2O_2投加量为300 mmol/L、Fe~(2+)和H_2O_2的摩尔比为1∶3时,苯胺的去除率可以达到91.07%;臭氧氧化法的最佳工艺条件:当初始pH值为9、曝气速率为1 L/min、臭氧的投加量为360 mg/L、进气中臭氧的浓度为60 mg/L时,苯胺的去除率可以达到99.15%。成本核算表明,臭氧比Fenton反应具有更好的经济效益。降解途径分析表明,Fenton反应及碱性条件下臭氧反应过程中,硝基苯为苯胺氧化过程中的主要中间产物。