三维电极电Fenton法处理硝基苯废水的试验研究

为了降低硝基苯废水的浓度,减少有毒有害物质的排放,本研究利用三维电极电Fenton法处理硝基苯废水,考虑了p H值、电解质投加量、极板间距、曝气强度等影响。在C-C电极下,水温24℃,硝基苯进水浓度为200mg/L,活性炭粒子电极体积分数为10%,反应时间为60min时,此条件下进行单因素试验后,对原水p H值,曝气强度,电流密度,以及极板间距设计了正交试验,最后做了最佳反应条件,硝基苯浓度为200mg/L,p H值为3,Fe~(2+)的浓度为0.5mmol/L,电解质投加浓度为2g/L,极板间距为8cm,在此条件下硝基苯的平均去除率为88%。     

三维电极-电Fenton处理硝基苯废水电极材料与影响因素研究

采用三维电极-电Fenton法处理模拟硝基苯废水,选择C-C作为电极极板,研究了该体系的处理效果、电极材料的选择和影响因素。对于200 mg/L硝基苯废水,在pH=3、40 m A/cm2电流密度、0. 5 mmol/L Fe~(2+)、2 g/L电解液、8 cm电极极板间距的试验条件下,硝基苯平均降解率为88%。正交实验结果表明,影响降解效果的显著性依次为pH极板间距电流密度 Fe~(2+)电解质浓度。     

复极性电-多相催化氧化处理染料废水试验

通过自制的反应器对复极性电-多相催化氧化方法降解处理有机物的规律进行研究。试验确定槽电压、pH、粒子电极活性炭投加浓度、反应时间等因素对体系处理活性艳橙X-GN废水效果的影响。结果表明:当试验条件为槽电压为16V,pH值为6.8,活性炭(粒子电极)投加量为150g/L,曝气量为0.7L/min,电解质投加量为1.2g/L,反应进行60min,复合体系处理活性艳橙X-GN的去除率最高,可达95.85%,此为最佳反应条件。分析结果可知复极性电-多相催化氧化复合的方法降解处理有机物效果较好。     

有/无隔膜体系电化学法降解甲基橙对比试验

在自制的电化学反应器中设置隔膜系统,对比了有/无隔膜体系对甲基橙的降解效果。在甲基橙溶液初始浓度为100 mg/L,pH值为7,电解质投加量为0. 02 mol/L,电极板间距为4cm,曝气速度为2 L/min,电解时间为60 min时,通过试验和数据计算建立了两种体系的能耗数学模型,并对比了能耗差异。结果表明,隔膜体系电化学法对甲基橙的平均脱色率为94. 91%,COD平均去除率为73. 08%,节能效果明显,更适用于对染料废水的处理。     

三维电极-电芬顿耦合法处理石油采出水的试验研究

本研究采用自制三维电极-电芬顿反应器,处理模拟的石油采出水。在保证出水水质的情况下,曝气量为0.8 L/min, pH值为3.5,电解电压为12 V,电解质投加浓度为5 g/L,极板间距为5 cm,系统耗电量较低,COD去除率达到85.9%,油脂去除率达到93.29%。三维电极-电芬顿耦合法对石油采出水处理效果好,无二次污染,运行简单,可在实际工程中得到推广应用。     

UV/负载型TiO_2光催化剂降解染料废水的试验研究

对UV/负载型TiO_2光催化剂氧化染料废水的能力进行研究,确定负载型TiO_2/AC光催化剂催化氧化处理偶氮废水水样的最佳实验条件。采用紫外光催化氧化装置,以自配模拟染料废水水样为处理对象,通过试验分析催化剂投加量、pH值、曝气量和外加氧化剂投加量对催化氧化活性艳红X-3B染料水样的处理效果。在催化剂浓度为10g/L,pH=3,保持曝气量为0.6m~3/L时,另外滴加1ml/L(30%)的H_2O_2,处理质量浓度为50mg/L的染料废水,其脱色率达86.9%。TiO_2/AC光催化降解活性艳红X-3B染料水样的效果较好,催化剂投加量、pH值、曝气量和外加氧化剂对处理效果影响较大。     

复极性三维电极-电芬顿耦合法处理苯酚废水的实验研究

为了降解苯酚废水中有毒有害污染物质,本研究利用复极性三维电极-电芬顿耦合法处理苯酚废水。通过控制p H值、进水苯酚浓度、极板间距、曝气量等因素对苯酚废水处理效果的影响研究得出,当p H值为3、进水苯酚浓度为300mg/L、极板间距为6cm、曝气量为0.8L/min时,复极性三维电极-电芬顿耦合反应器处理苯酚废水的效果最好,对苯酚的去除率可达到92.34%。     

隔膜体系阴阳极共同作用电化学法降解水中的甲基橙

本文针对隔膜体系阴阳极共同作用电化学法处理甲基橙废水,在自制的电化学反应器中设置隔膜系统,确定了隔膜体系阴阳极共同作用电化学法处理甲基橙废水的最佳反应条件:进水甲基橙浓度100mg/L,电解质投加量0.02mol/L,电解电压20V,电极板间距4cm,曝气速率2.0L/min,此时阴、阳极室中甲基橙脱色率最高达到90.87%和99.45%。通过数据分析得出阴、阳极室脱色率与能耗的关系式,并对甲基橙降解机理进行了分析。     

可见光助多相电催化法处理苯酚废水的 试验研究

本文针对可见光助多相电催化法处理苯酚模拟废水,制备了活性炭负载N掺杂TiO_2光催化剂作为粒子电极,确定了可见光助多相电催化法处理模拟苯酚废水最佳反应条件,COD浓度为378.5mg·L~(-1),pH值为3.0,电极板间距10 cm,电解质Na2SO4投加浓度1 g·L~(-1),电解电压15 V,曝气量11 L·min~(-1),此时COD去除率为85.12%。对比可见光助多相电催化法、多相电催化法、可见光法对于苯酚处理效果的差异,分析了可见光助多相电催化作用的协同效应与反应机理。可见光助多相电催化法对苯酚模拟废水的降解效果显著,操作简单,通过进一步优化反应条件,可应用于苯酚废水处理工程实践中。     

泡沫镍作阴极板的E-Fenton法处理RhB染料废水

染料废水由于其色度高、COD浓度高、盐度高、pH值不稳定,使其成为工业废水处理的一大难题。采用泡沫镍作阴极的电芬顿(E-Fenton)法处理罗丹明B(Rh B)染料废水,并与石墨电极做对比,分析了不同初始pH值和Fe~(2+)投加量对E-Fenton体系产生H_2O_2、·OH浓度及降解Rh B效果的影响。结果表明:在pH值=3、Fe~(2+)浓度为15μmol/L、电流为0.25 A、以泡沫镍为阴极的条件下,反应20 min后H_2O_2、·OH产量分别是以石墨为阴极的13.6倍和68.3倍;对于Rh B染料废水的降解,以泡沫镍为阴极条件下,60 min时降解率可达94.5%,远高于以石墨为阴极的降解率。对比以石墨为阴极的E-Fenton体系,以泡沫镍为阴极的E-Fenton对Rh B的降解更高效。     

石墨阴极电Fenton法处理模拟柴油废水的研究

本章针对电-Fenton法处理模拟柴油废水的主要影响因素进行了定量研究,所涉及的影响因素包括含油废水初始含油浓度、pH值、电解电压、电解质浓度和反应时间进行测试,并将各影响因素的作用机理和影响程度相结合进行初步讨论和分析,并得出试验最优参数组合,找出最佳处理工艺,证实了石墨作为电-Fenton阴极材料在含油废水的处理中表现优良,具有继续改性研发的巨大潜力。同时初步进行了电-Fenton法处理含油废水的动力学研究并拟合一级动力学线性公式。为防止含油废水降解过程中出现中间产物提高废水COD的情况,增设含油废水降解前后COD指标的测试。通过单因素对比试验得出,石墨电极电-Fenton法处理模拟柴油废水的最佳反应条件为在含油废水浓度为100mg·L~(-1)的情况下,pH=3,电解电压12V,Na_2SO_4浓度为20g/L,反应时间1h。采用四因素三水平正交试验得到各影响因素影响程度关系为:油初始浓度值pH值电解电压电解质浓度。以石墨电极作为阴极处理模拟柴油废水,在最佳试验条件下,油去除率可以达72%。说明石墨材料是一种潜力巨大的阴极材料,可以集中于改性等方向的继续研发。采用石墨阴极的电-Fenton法处理模拟含油废水的过程一级反应动力学方程为:ln (C_0/C_t)=0.0171t+0.0091,(速率常数为0.0171min~(-1),线性相关系数为R_2=0.9719。),符合一级反应动力学模型。以石墨电极作为阴极处理模拟柴油废水,在最佳试验条件下,反应进行60min时COD去除率达70.13%。     

响应面法优化微电解工艺处理PNP废水

试验采用微电解工艺处理模拟对硝基酚(PNP)废水。以铁碳为微电解填料,采用响应面法中Box-Behnken试验设计模型,以铁屑投加量、溶液初始pH值、反应时间等因素为考察指标,研究各因素及其交互作用对PNP废水去除率的影响。结果表明:PNP废水质量浓度为200mg/L、铁屑投加量为50g/L、pH值为2.5、反应时间为120min时,PNP和COD去除率分别达到96.05%和48.69%,与预测值仅相差0.29%和0.18%。可见,响应面法用于优化铁碳微电解工艺处理对硝基酚废水是可行且合适的。     

CuO/UV/过硫酸盐体系深度降解印染废水

采用浸渍法制备了CuO/ZSM-5复合催化剂,并通过SEM、XRD、FT-IR等手段对材料形貌结构性质进行了表征。以模拟印染废水中的甲基橙、活性蓝4和苯胺为目标污染物,在紫外光辐射中,考察了常温条件下催化剂投加量、过硫酸盐投加量、pH值和污染物初始浓度等因素对降解性能的影响,同时对降解过程进行了动力学分析并探讨了降解机理。结果表明,CuO/UV/过硫酸盐体系在较大pH值范围内能有效降解目标污染物并具有降解长效性。当催化剂投加量为1.5g/L、过硫酸盐投加量为1.0 g/L、pH值为3时,苯胺去除率可达97.7%,出水苯胺浓度符合《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)。CuO/UV/过硫酸盐体系动力学遵循LangmuirHinshelwood方程,苯胺降解的速率常数为0.021 4~0.047 5 mg/(L·min),对模拟印染废水降解产生主导作用的是·OH和SO_4~-·。     

微电解-电Fenton法处理乳化液中段废水

为探索有效预处理高浓度乳化液废水的方法,分别对微电解法、电Fenton法预处理乳化液中段废水进行单因素试验和正交试验研究,分析影响COD降解的各个因素,并对微电解-电Fenton法处理乳化液中段废水进行稳定性测试。结果表明:微电解反应的最佳条件为初始pH为3,Fe与C质量比为1∶1,反应时间为90min;电Fenton反应的最佳条件为pH为2,电流密度为40mA·cm-2,每L废水中H2O2投加量为50mL,反应时间为180min。采用微电解-电Fenton法处理乳化液中段废水,COD去除率最高可达80%以上,BOD5/COD可由0.24提升至0.78,可生化性提高,适合后续进行生化处理。     

聚电解质强化超滤处理低浓度含Cd~(2+)废水效能

分别采用聚丙烯酸(PAA)和壳聚糖(CTS)作为聚电解质,研究了聚电解质强化超滤法处理含Cd~(2+)重金属废水,并考察了聚电解质浓度、pH值、共存离子对截留率、渗透性能和膜污染的影响。结果表明,对于20 mg/L的含Cd~(2+)废水,当PAA、CTS浓度为100 mg/L时去除效果最好,对Cd~(2+)的去除率分别为90.1%和91.6%,对PAA和CTS的去除率分别为71.5%和69.4%。pH值对Cd~(2+)的去除影响较大,Cd~(2+)去除率随着pH值的上升而明显增加,PAA和CTS的去除率则无明显变化。在PAA溶液中,4种共存离子对Cd~(2+)的去除影响程度排序为Na~+Cu~(2+)Mg~(2+)Ca~(2+);在CTS溶液中,对Cd~(2+)的去除影响程度排序则为Cu~(2+)Na~+≈Mg~(2+)Ca~(2+)。聚电解质浓度越高,产生的膜污染越严重,而且投加CTS的膜污染更严重。     

电絮凝法去除二级处理出水中的磷

探讨了电解时间、电极间距、原水磷浓度、原水pH值、食盐投量等因素对电絮凝法除磷效率及能耗的影响。结果表明：电絮凝除磷反应为零级反应，曝气可提高磷去除率为10％左右，为节约能耗应将电极间距控制在1．5－2．0cm的范围内，电解6min后对磷的去除率可达70％左右，磷去除率和去除单位磷的能耗都随原水中磷浓度的增加而降低。另外，pH值＞7时对磷的去除率和能耗都影响不大，但pH值＜7时对磷的去除率大大降低；投加电解质对磷的去除率影响不大，但可大大降低能耗。     

Fenton法深度处理高浓有机综合废水的二级出水

采用Fenton法对高浓度有机综合废水的二级出水进行深度处理,通过单因素试验和正交试验研究了初始pH值、H_2O_2投加量、Fe~(2+)/H_2O_2值(物质的量之比)及反应时间等对处理效果的影响。结果表明,Fenton法处理二级出水的最佳条件如下:初始pH值为4、H_2O_2投加量为1.188 mol/L、Fe~(2+)/H_2O_2值为0.025、反应时间为60 min,在此条件下出水COD60 mg/L,对COD的去除率可达到87%以上,满足《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准。     

电凝聚法去除废水中重金属离子Cr6+、Cu2+的研究

考察了初始pH值、电解时间、电流强度、NaCl投量、离子共存及曝气量等因素对电凝聚法处理含Cr6+、Cu2+废水的影响。结果表明,随初始pH值的升高,对Cr6+的去除率呈先上升后下降的趋势,并在pH值=6时达到最高,而对Cu2+的去除率逐渐上升,并在pH值=5时达到最高后趋于稳定;对Cr6+、Cu2+的去除率均随反应时间及电流强度的增大而增大,并在时间为20min、电流强度为4 A时达到了比较稳定的去除效果;NaCl投量对Cr6+、Cu2+的去除率基本没有影响,其作用是适当地提高废水的电导率,降低能耗;对混合溶液中Cr6+、Cu2+的去除效果比单一溶液时好,金属离子共存对电凝聚处理重金属废水起促进作用;适当的曝气会提高重金属的去除率。     

流化态三维电极降解水相2,4-二氯酚的研究

采用流化态三维电极反应器处理水相2,4-二氯酚,考察了曝气强度、粒子电极密度及溶液的初始pH等因素对电解效果的影响。结果表明,以此反应器处理水相2,4-二氯酚,在表观电流密度为15 mA/cm2、曝气强度为120 m3/(h.m2)、粒子电极密度为30 g/L、pH值为4的条件下,反应120 min后,对2,4-二氯酚的去除率达到98.4%。可见,采用流化态三维电极反应器处理水相2,4-二氯酚是完全可行的。     

脉冲电絮凝处理电镀废水的工艺优化与应用

以实际电镀厂废水为研究对象,采用铁电极板电絮凝技术,考察比电流、溶液初始pH值、占空比和曝气强度等参数对废水中镍和铬去除效果的影响,并利用响应面法优化了电絮凝工艺。结果表明,当比电流为122 A/m^3、占空比为48%、初始p H值为7. 1、曝气强度为2. 4 L/L时,电解30 min后,对Ni²⁺、Cr⁶⁺和总铬的去除率分别为99. 65%、100%、100%,比能耗为0. 757kW·h/m^3,与传统的单因素试验相比,降低了11. 87%。实际工程废水的处理规模为30 m^3/h,400多天的运行效果表明,经响应面优化的电絮凝工艺运行稳定,出水水质达标。