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。     

绿色合成纳米铁类芬顿氧化处理水中苯酚

采用石榴叶提取液合成纳米铁作为低成本类芬顿氧化的催化剂,加入过氧化氢形成类芬顿氧化系统对溶液中苯酚进行降解,探讨了温度、pH、纳米铁用量、H_2O_2含量对苯酚降解的影响。结果表明,纳米铁吸附对苯酚去除率达到63%,类芬顿氧化对苯酚去除率提高到86%。在纳米铁的用量100 m L、温度323 K、H_2O_2浓度为10 mmol/L、pH为3的优化条件下,苯酚去除率达到86%。红外光谱、扫描电子显微镜表征征实,降解后的纳米铁表面发生明显的团聚现象,多酚等有机物、Fe_2O_3和Fe_3O_4参与了苯酚的降解;动力学分析可推断,苯酚被吸附到氧化铁(氢氧化铁)表面上,与类芬顿试剂H_2O_2反应产生带有强氧化性的羟基自由基将苯酚氧化降解。     

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。     

芬顿试剂降解壳聚糖

芬顿试剂能够有效地降解壳聚糖,反应介质的pH值、反应时间、反应温度、Fe~(2 )浓度及H_2O_2浓度等实验因素对芬顿试剂氧化降解壳聚糖的效果都有程度不同的影响,其中以反应介质的pH值和H_2O_2浓度对降解反应的影响为最大。在pH值为3～5时芬顿试剂降解壳聚糖的活性最高。适当增大H_2O_2的用量可以增大壳聚糖的降解程度,但当其用量增大至一定程度后,壳聚糖降解产物分子量的下降趋势明显变缓。合理的芬顿试剂降解壳聚糖的实验条件为:介质pH值为3～5;温度为室温;时间为60～90min;壳聚糖:H_2O_2:Fe~(2 )=240:12～24:1～2(摩尔比)。     

氯化钠对芬顿体系降解印染废水的影响

氯化钠是印染过程中常见的无机盐促染剂,在印染废水中会普遍存在。以罗丹明B为污染物,研究了氯化钠对其芬顿降解效果的影响。结果表明,氯化钠的存在会明显抑制罗丹明B的降解反应速率;在温度为30℃、NaCl浓度为1 000 mg/L、罗丹明B浓度为47.9 mg/L、pH=5、Fe⁽²⁺⁾浓度为0.6 mmol/L和H_2O_2浓度为6.42 mmol/L的条件下,罗丹明B的去除率可达98.4%,反应平衡时间为20 min。     

绿色纳米零价铁为催化剂的类芬顿法降解甲基橙

利用葡萄籽提取液合成纳米零价铁(GS-nZVI),作为类芬顿反应体系的催化剂,用于降解水中甲基橙(MO)。考察溶液pH值(3～11)、反应温度(25～40℃)、MO初始浓度(50～200 mg/L)以及H_2O_2加入量(浓度为5%～30%)对其降解效果的影响。结果显示:随pH的降低、温度的升高、初始浓度的减小,MO的降解率增大;研究范围内,H_2O_2浓度为10%时,MO的降解效果最佳。在不调节pH(pH=6.8),其他条件相同时,GS-nZVI/H_2O_2类芬顿体系对MO的降解效果明显优于传统芬顿法。采用拟一级和伪二阶动力学模型,研究了类芬顿体系对MO的降解过程。拟一阶模型(r~2=0.907 9～0.969 0)和伪二阶模型(r~2=0.938 7～0.961 0)均能很好地描述GS-nZVI为催化剂的类芬顿法降解MO的行为,说明降解是氧化还原与吸附共存的过程,表观活化能(E_a=45.65 kJ/mol),表明降解是受表面控制;其中吸附过程与伪二级吸附模型关联性更高,表明吸附以化学吸附为主。热力学分析结果表明,降解为自发的吸热过程。降解过程中紫外-可见吸收光谱的变化,显示GS-nZVI/H_2O_2类芬顿法能够有效降解MO。     

绿色纳米零价铁为催化剂的类芬顿法降解甲基橙

利用葡萄籽提取液合成纳米零价铁(GS-nZVI),作为类芬顿反应体系的催化剂,用于降解水中甲基橙(MO)。考察溶液pH值(3～11)、反应温度(25～40℃)、MO初始浓度(50～200 mg/L)以及H_2O_2加入量(浓度为5%～30%)对其降解效果的影响。结果显示:随pH的降低、温度的升高、初始浓度的减小,MO的降解率增大;研究范围内,H_2O_2浓度为10%时,MO的降解效果最佳。在不调节pH(pH=6.8),其他条件相同时,GS-nZVI/H_2O_2类芬顿体系对MO的降解效果明显优于传统芬顿法。采用拟一级和伪二阶动力学模型,研究了类芬顿体系对MO的降解过程。拟一阶模型(r²=0.907 9～0.969 0)和伪二阶模型(r2=0.907 9～0.969 0)和伪二阶模型(r²=0.938 7～0.961 0)均能很好地描述GS-nZVI为催化剂的类芬顿法降解MO的行为,说明降解是氧化还原与吸附共存的过程,表观活化能(E_a=45.65 kJ/mol),表明降解是受表面控制;其中吸附过程与伪二级吸附模型关联性更高,表明吸附以化学吸附为主。热力学分析结果表明,降解为自发的吸热过程。降解过程中紫外-可见吸收光谱的变化,显示GS-nZVI/H_2O_2类芬顿法能够有效降解MO。     

Fe~(2+)/Cu~(2+)/H_2O_2类芬顿体系降解苯酚

研究了Fe~(2+)/Cu~(2+)/H_2O_2类芬顿体系的最佳比例以及苯酚的初始浓度、时间对降解苯酚的影响,使用异丙醇作为羟基自由基淬灭剂研究了芬顿体系降解苯酚的机理。结果表明,处理100 mL100mg/L的苯酚溶液时的最佳条件是H_2O_2(体积分数为30%)为1mmol、硫酸亚铁为0.5mmol、硫酸铜为0.3mmol,反应时间达到60min时,降解率可达到99%;机理研究部分验证了羟基自由基是降解苯酚的主要因素。     

柠檬酸改性Fenton氧化技术对陕北石油污染土壤的修复影响研究

利用柠檬酸改性Fenton试剂对陕北石油污染土壤进行修复处理,考察了pH、H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度对土壤中总石油烃(TPH)、土壤有机质(SOM)及H_2O_2利用率的影响。结果表明,TPH的降解效果随着H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度的升高呈先升高后持平或稍有下降趋势,SOM氧化率则随pH与柠檬酸浓度的升高呈下降后持平或上升趋势,并于中性条件下,H_2O_2600 mmol/L,Fe SO_4·7H_2O 8 mmol/L,柠檬酸24 mmol/L时,处理效果达到最佳,此时,TPH降解率达33.68%,SOM氧化率4.22%;且在该条件下,可将H_2O_2对TPH降解与SOM氧化的作用比例由2.1∶1升高至4∶1。可见,该技术有利于提高H_2O_2的有效利用,降低土壤有机质的氧化。     

Fenton氧化法处理苯酚废水的研究

本研究以模拟苯酚废水为研究对象初步研究了Fenton试剂处理苯酚废水时各影响因素的作用。结果表明,最佳的工艺条件为H_2O_2浓度为10mmol/L,FeSO_4浓度0.8mmol/L,pH值为4,反应时间为30min,去除率可达98%,干扰离子500mg/L氯离子和500mg/L硫酸根离子对其影响不大,因此Fenton试剂降解苯酚非常有效。     

柠檬酸改性Fenton氧化技术对陕北石油污染土壤的修复影响研究

利用柠檬酸改性Fenton试剂对陕北石油污染土壤进行修复处理,考察了pH、H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度对土壤中总石油烃(TPH)、土壤有机质(SOM)及H_2O_2利用率的影响。结果表明,TPH的降解效果随着H_2O_2、Fe SO_4·7H_2O、柠檬酸浓度的升高呈先升高后持平或稍有下降趋势,SOM氧化率则随pH与柠檬酸浓度的升高呈下降后持平或上升趋势,并于中性条件下,H_2O_2600 mmol/L,Fe SO_4·7H_2O 8 mmol/L,柠檬酸24 mmol/L时,处理效果达到最佳,此时,TPH降解率达33.68%,SOM氧化率4.22%;且在该条件下,可将H_2O_2对TPH降解与SOM氧化的作用比例由2.1∶1升高至4∶1。可见,该技术有利于提高H_2O_2的有效利用,降低土壤有机质的氧化。     

GO/Fe_3O_4/ZnO的制备及其光助Fenton降解苯酚

采用水热法制备了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料,并用SEM、FT-IR、XRD等手段对其进行了表征。以苯酚为降解目标,探讨了GO/Fe_3O_4/ZnO复合材料用量、H_2O_2投加量、苯酚浓度和pH等因素对降解苯酚效果的影响。实验结果表明,在GO/Fe_3O_4/ZnO投加量为200 mg/L,H_2O_2投加量为12 mmol/L,pH=7.2的条件下,利用该复合材料对苯酚质量浓度为88.85 mg/L的油田污水进行光催化Fenton降解,60 min后,苯酚降解率可达98%。     

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。     

绿色合成纳米铁联用过氧化氢降解水中酸性大红的研究

以葡萄籽提取液合成纳米铁粒子,将其与过氧化氢(H_2O_2)联用类芬顿法降解水中的酸性大红(AR)。考察了H_2O_2加入量、AR初始浓度、温度和pH对降解效果的影响。结果表明,AR降解率随AR初始浓度的降低,温度的升高,pH的降低而提高;在5～30 m L内,H_2O_2(10%)加入量20 m L时AR降解率最高。在pH值3～9,经反应180 min后,AR的降解率均可达到90%以上,说明pH值对AR降解的影响不显著。分别采用伪一级、伪二级、层间扩散模型对酸性大红降解的动力学行为进行描述,结果显示伪二级模型(R2=0. 998)对实验数据的拟合度最好,活化能为23. 7 k J/mol。     

微波强化催化湿式H_2O_2氧化降解喹啉的研究

采用微波强化催化湿式H_2O_2氧化法降解喹啉,以负载型Cu-Ce/γ-Al2O3/TiO_2为催化剂,考察了微波功率、反应温度、H_2O_2投加量和溶液初始p H对降解效果的影响。实验结果表明,在喹啉初始质量浓度为100 mg/L、微波功率为500 W、反应温度为60℃、pH=6、H_2O_2投加量为0.094 mol/L的条件下,反应18 min后,喹啉和TOC去除率分别可达100%、82.18%。微波可明显提高反应速率,反应体系中喹啉降解和H_2O_2分解均符合一级动力学。     

绿色合成纳米铁联用过氧化氢降解水中酸性大红的研究

以葡萄籽提取液合成纳米铁粒子,将其与过氧化氢(H_2O_2)联用类芬顿法降解水中的酸性大红(AR)。考察了H_2O_2加入量、AR初始浓度、温度和pH对降解效果的影响。结果表明,AR降解率随AR初始浓度的降低,温度的升高,pH的降低而提高;在5～30 m L内,H_2O_2(10%)加入量20 m L时AR降解率最高。在pH值3～9,经反应180 min后,AR的降解率均可达到90%以上,说明pH值对AR降解的影响不显著。分别采用伪一级、伪二级、层间扩散模型对酸性大红降解的动力学行为进行描述,结果显示伪二级模型(R2=0. 998)对实验数据的拟合度最好,活化能为23. 7 k J/mol。     

芬顿处理工艺在烟草薄片废水中的应用

运用芬顿氧化法对烟草薄片废水生化处理出水进行高级氧化实验,探讨芬顿试剂加药量、反应p H值对废水COD_(Cr)和色度的去除效果,同时探究芬顿试剂加药量与系统产泥率的关系。结果表明,芬顿氧化法对废水色度有着极好的去除率,废水色度能从800倍处理至30以下,在pH=2.8、m(H_2O)∶m(COD)=3.0、n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=5∶1时芬顿处理过后COD_(Cr)可由280 mg/L降至60 mg/L左右;系统最终产泥率与Fe~(2+)加药量正相关。     

芬顿预处理高浓度乳化液的研究

文章介绍了芬顿试剂投加量对高浓度乳化液预处理效果的影响,主要分别研究了H_2O_2:Fe~(2+)摩尔比和COD:H_2O_2质量比对高浓度乳化液预处理效果的影响。研究结果表明H_2O_2:Fe~(2+)摩尔比为3:1时,COD去除效果最好,COD:H_2O_2质量比为15:1时,COD去除效果最好。高浓度乳化液芬顿预处理要求出水满足COD≤10000mg/L,当COD:H_2O_2质量比为15:1、20:1和30:1时,出水COD均能达到预处理要求标准,且30:1时单位体积双氧水去除COD质量最多为9896g/L,处置成本最经济。     

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。     

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%。