Fenton试剂处理采气废水实验研究

采用Fenton氧化法处理川西某气井预处理后的采气废水,单因素考察了Fenton氧化法处理时pH值、H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)、H_2O_2/COD(质量比)和反应时间对采气废水COD处理效果的影响,拟用超声(US)-Fenton法强化处理效果.研究结果表明,Fenton处理时的最佳水平组合为pH值为1,H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)为3,H_2O_2/COD(质量比)为7,反应时间为120 min,此时废水COD的去除率达到64.21%,废水COD的去除过程符合一级动力学方程.US-Fenton法强化处理效果的对比实验表明,US与Fenton试剂对采气废水的催化降解存在协同效应.     

UV/O_3/Fenton氧化工艺处理垃圾渗滤液效果研究

为了降解垃圾渗滤液中各种难降解污染物,研究采用UV/O_3/Fenton高级氧化技术对这些难降解污染物进行处理,对三种组合技术进行了实验,结果表明:在pH为9,臭氧浓度为500 mg/h,UV的功率为11 W时,O_3-UV法对CODcr和氨氮最大去除率分别在60 min和90 min时达到55.70%和24.33%;在pH为4,臭氧浓度为500 mg/h,Fenton试剂按照c(H_2O_2)∶c(Fe~(2+))=4∶1的摩尔浓度配置时,O_3-Fenton法对CODcr和氨氮最大去除率分别在90 min和120 min时达到31.09%和60.58%;在pH为4,UV的功率为11 W,Fenton试剂按照c(H_2O_2)∶c(Fe~(2+))=4∶1的摩尔浓度配置时,UV-Fenton法对CODcr和氨氮最大去除率分别在120min和20min时达到58.29%和32.87%。UV-Fenton法对CODcr的去除效果最好,而O_3-Fenton法对氨氮的去除效果最好,这些技术方法能够对垃圾渗滤液中难降解污染物进行有效的处理。     

Fenton氧化深度处理制药废水的研究

针对阿维菌素、盐霉素废水经厌氧-好氧工艺处理后难以进一步生物降解的特点,采用Fenton氧化法进行深度处理。试验研究探讨了不同pH值、反应时间、H_2O_2投加量以及n(H_2O_2)∶n(Fe2+)对COD去除效果的影响。在pH值为3.0,H_2O_2(体积分数为30%)投加量为1.5mL/L,n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))为5∶1条件下,废水COD质量浓度由224mg/L下降到64.3mg/L,去除率达到71.3%。     

超声波处理焦化废水影响因素

利用超声波处理焦化废水,系统考察了作用时间、超声功率、焦化废水初始pH值、化学需氧量(CODCr)和氨氮(NH_4~+-N)初始质量浓度、溶解气体等因素对去除废水中COD_(Cr)和NH_4~+-N的影响,并对超声复合氧化剂处理焦化废水进行了对比分析. 结果表明,超声复合H_2O_2和Fenton试剂可发生协同作用,使COD_(Cr)和NH_4~+-N去除率显著提高,其去除率由大到小依次为:超声+Fenton>超声+H_2O_2>Fenton>超声>H_2O_2. 结合GC-MS分析结果,对COD_(Cr)和NH_4~+-N的去除过程进行了初步探讨. 发现处理后的焦化废水中萘类、蒽类和喹啉类等生物降解难的有机物的比例明显降低.     

混凝法联合Fenton或O3氧化法深度处理焦化废水生化尾水

采用混凝法分别联合芬顿(Fenton)和O_3氧化法深度处理焦化废水的生化尾水。通过单因素实验分析,分别研究聚合硫酸铝铁(PAFC)、H_2O_2以及O_3的投加量对化学耗氧量(COD)、总氮(TN)以及苯酚处理效果的影响,并通过紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)分析废水中有机污染物的降解机制。结果表明:当PAFC投加量为2 000 mg/L时,混凝法对COD、TN以及苯酚的去除率分别为10.19%、2.36%以及2.13%;当H_2O_2投加量为0.07%时,Fenton强化混凝法对COD、TN以及苯酚的去除率分别为81.08%、22.49%以及95.84%;当O_3投加量为1 000 mg/L时,O_3强化混凝法对COD、TN以及苯酚的去除率分别达到82.63%、30.29%以及100%,对废水起到了良好的净化效果。     

Fenton氧化处理颜料中间体生产废水的生化尾水

颜料中间体生产废水的生化尾水的水质虽已达到园区污水处理厂的接管标准,但由于难降解有机物的残留,使得园区污水处理厂生化系统不能稳定运行。为寻求解决方法,采用Fenton氧化法对颜料中间体废水的生化尾水进行深度处理,通过正交试验和单因素试验,考察初始反应pH、H2O2投加量、摩尔比n(H2O2)∶n(Fe2+)和反应时间对废水化学耗氧量(COD)、紫外吸光度(UV254)和色度去除率的影响。结果表明:最佳反应条件为初始反应pH 4,30%H2O2投加量1 mL/L,n(H2O2)∶n(Fe2+)=5∶1,反应时间3 h,COD去除率可达46%,UV254去除率可达84%,色度去除率可达95%。根据实际工程应用,深度处理的药剂成本为2元/t废水,去除COD的成本为22.7元/kg。针对较难二次生化处理的废水先进行Fenton氧化预处理,提高其可生化性后,再与其他易生化处理的废水一同处理,既节省成本,又利于水质的稳定达标。     

紫外与真空紫外深度处理焦化废水的试验研究

采用两级A/O生物膜反应器对焦化废水进行生物处理,并首次尝试以紫外线技术(普通紫外与真空紫外)进行深度处理。该反应器COD去除率稳定在85%～90%之间,总氮去除率最高可达31%。通过比较COD,DOC及各项氮指标(氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮和总氮),发现真空紫外优于普通紫外,可以更加有效地去除生物处理出水中残留的有机物及含氮无机物。通过紫外可见吸收光谱、气相色谱-质谱和三维荧光光谱3种技术对水质成分进行分析,推测焦化废水生物处理出水中的黄色物质主要为腐殖酸类物质,真空紫外光照12小时后可将其完全去除,并显著改善出水的色度。     

H2O2预氧化－混凝沉淀组合工艺处理黑臭水试验研究

针对H_2O_2预氧化-混凝沉淀组合工艺处理黑臭水效果进行研究。H_2O_2作为预氧化剂,自制无机高分子聚硅酸铁镁作为混凝剂,采用正交试验确定聚硅酸铁镁最佳制备条件;使用扫描电镜对其表面形貌进行表征分析;并与聚合硫酸铁、聚合氯化铝两种混凝剂絮凝性能进行对比分析。试验结果表明,聚硅酸铁镁絮凝性能优于聚合硫酸铁、聚合氯化铝;在整个投加剂量范围内,H_2O_2预氧化-混凝沉淀法去除COD_(Cr)和UV_(254)效果均优于单一混凝沉淀工艺,COD_(Cr)最高去除率从69. 61%提升到78. 97%; UV_(254)最高去除率从39. 80%提升到45. 25%,其中COD_(Cr)去除率最高相差12. 03%,UV_(254)最高相差9. 07%,混凝剂在较高投加量下,预氧化能强化后续处理工艺,降低水样余浊。     

β-FeOOH/盐酸羟胺/H_2O_2非均相Fenton降解酸性橙Ⅱ

利用水热法合成棒状β-FeOOH,研究了在β-FeOOH/H_2O_2组成的非均相Fenton体系中加入低浓度的盐酸羟胺(HH)对酸性橙Ⅱ(AOⅡ)的去除效果,同时考察了pH值、H_2O_2浓度、HH浓度对其去除率的影响.结果表明:反应体系pH值、H_2O_2浓度、HH浓度对AOⅡ去除效果有较大影响,当反应体系pH值为3.0、c(H_2O_2)和c(HH)分别为2.5,0.5 mmol·L~(-1)时,β-FeOOH对AOⅡ的去除率较高,达到97.82%.该体系由均相和非均相Fenton反应体系共同组成,自由基捕获实验结果表明该体系的活性物为·OH.洗脱实验证明吸附阶段去除的AOII在催化阶段被降解.经4次循环使用之后β-FeOOH仍有较高的催化活性.     

O3氧化法处理晚期垃圾渗滤液有机污染物的特性

采用气相色谱-质谱联合(GC-MS)技术,对O3氧化法处理前后晚期垃圾渗滤液中的有机污染物种类及去除效率等进行分析,考察O3氧化法去除晚期渗滤液有机污染物的特性.研究结果表明:采用O3氧化20 min后,COD去除率为73.2％,BOD5去除率为38.7％,可生化性由0.12上升到0.61,有机污染物种类由66减少到48种,烯烃类、烷烃类及其他难降解有机物去除率为50％以上,氧化出水羧酸类与醇类有机物量有所增加,在氧化过程中有部分非酰胺类有机物转化成酰胺类有机物;采用O3氧化法处理晚期垃圾渗滤液,不仅能明显去除其中有机污染物,而且能提高其可生化性,可以考虑作为晚期垃圾渗滤液的预处理技术.     

A/O-混凝-BDD组合工艺处理垃圾渗滤液的研究:Ⅱ.有机物去除机理

在A/O-混凝-BDD组合工艺系统最优运行条件下,采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱等多种方法从不同角度深入分析A/O-混凝-BDD组合工艺的各段工艺进出水有机物组成和结构特性的变化,剖析不同工艺去除有机物的机理。结果表明,A/O工艺对脂肪族有机物支链和类色氨酸容易去除,对类富里酸有较好的去除,而对类腐殖酸较难去除;水力停留时间(HRT)从4.0 d增加至10.7 d时,增强了系统对类色氨酸和类富里酸的去除;回流比从3.0增加至3.5时,增强了系统对类色氨酸的去除,但对类富里酸的去除效果变差。混凝过程主要去除脂肪族和蛋白质类有机物以及类腐殖酸,对类富里酸去除效果较差,出水中仍残留部分芳香性物质。BDD对渗滤液中残留的各种难降解有机物均能够有效降解。     

潜流人工湿地对污水厂尾水中有机物去除效果

采用凝胶过滤色谱(GFC)和三维荧光光谱(EEM)分析技术,研究了两种基质水平潜流人工湿地对城镇污水处理厂尾水中有机物的去除特征.结果表明:尾水经过人工湿地系统处理后,水中溶解性有机物(DOM)重均分子质量Mw均有明显降低;进水中表征出四类溶解性有机物,即色氨酸类芳香族蛋白质、溶解性微生物代谢产物、可见类富里酸、紫外类富里酸物质,经过人工湿地净化处理后相对荧光强度均有不同程度的降低;人工湿地对化学性质较为稳定、难以分解、不易被生物利用的类腐殖质有较好的去除效果.陶粒基质湿地水平潜流人工湿地对有机污染物向低碳小分子转化更为彻底,对污水处理厂尾水中有机污染物的去除效果更好.     

Reactions Between Humic Acid Solutions and Excessive ClO2 or Cl2

Reactions between humic acid solutions and excessive ClO2 or Cl2 have been investigated. Under various experimental conditions, the removal efficiency of TOC, UV254 and A140 from humic acid solutions were examined. The relationship between the removal efficiency and the consumption of ClO2 or Cl2 was discussed. The results showed that the maximum demand of ClO2 was 2.19 mg/mg TOC for the humic acid solution under the experimental conditions, and that of Cl2 was 1.88 mg/mg TOC. The variation tendency of ClO2 consumption was similar to that of Cl2. TOC of humic acid solutions decreased 15.2% and 15.6% after the reaction with ClO2 or Cl2 respectively. Under the experimental conditions, 21.4% of unsaturated bonds and 52.8% of humic acid color were removed by ClO2 in 168 h. As for Cl2, removal efficiency of unsaturated bonds and humic acid color were 16.8% and 41.7% respectively. Larger molecules from humic acid were oxidized to smaller molecules by ClO2 and Cl2. Higher oxidation potential of ClO2 than that of Cl2 was also indicated by variation of UV254/A410 ratios. The similar tendency, that exhibited faster variation in the initial 24 h, existed for all the research factors.     

Fenton技术在垃圾渗滤液处理工程中的应用

以去除垃圾渗滤液生化出水中的CODCr和腐殖酸相对含量（UV254)为研究内容,对Fenton技术应用及其工艺技术条件优化进行了实验室条件下的模拟试验研究。结果表明,1）快速Fenton工艺优化条件为:初始pH值为4.0,H2O2投加量为1500 mg/L,Fe2+投加量为500 mg/L,静置时间120 min,CODCr由处理前的652 mg/L降到处理后的300.06 mg/L,去除率达53.99%;2）光催化Fenton氧化优化条件为:初始pH值为4.0,H2O2投加量为1000 mg/L,紫外灯功率为72 W,反应时间为120 min,CODCr由处理前的300.06 mg/L降到处理后的86.4mg/L,去除率达71.18%。说明,该工艺对处理垃圾渗滤液生化出水是有效的,可进行大规模的中试研究。     

Evaluation of humic acid removal by a flat submerged membrane photoreactor

A flat submerged membrane combined with a TiO 2 /UV photocatalytic reactor (FSMPR) was employed in batch mode to remove humic acid (HA). HA removal efficiency was characterized by UV 254 absorbance, UV-vis spectra, dissolved organic carbon (DOC) concentration, specific UV absorbance (SUVA), and trihalomethane formation potential (THMFP). The FSMPR process was effective in removing more than 86% of DOC and nearly 100% of UV 254 absorbance, while the THMFPs of samples were reduced to < 19 μ g/L after 150 min of treatment. In addition, changes in transmembrane pressure (TMP) with and without UV were evaluated; TiO 2 /UV was effective at controlling membrane fouling by HA. Analysis of the molecular weight (MW) distributions and three-dimensional excitation-emission matrix (EEM) fluorescence spectra of HAs revealed that the effectiveness in membrane fouling control is a result of changes in HA molecular characteristics. The TiO 2 /UV photocatalytic reactor caused the degradation of high MW, hydrophobic humic-like molecules to low MW, hydrophilic protein-like molecules, although this fraction was not completely removed during 150 min of treatment and was less responsible for membrane fouling.     

渗滤液生化出水DOM在深度混凝过程中的去除特征

采用3种高新絮凝剂, 对采集自垃圾填埋场渗滤液处理工艺生化单元出水的样品进行3个阶段的深度混凝处理。采用紫外–可见光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(EEM)和电喷雾傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)对3个阶段的样品中溶解有机物(DOM)进行表征, 以此来探究DOM在混凝过程中的去除转化特征。UV-Vis光谱分析结果表明, 经过混凝处理, 水中小分子物质的比例增大, 腐殖化程度降低, 缩合度降低。EEM分析结果表明, 经过混凝处理后, 类蛋白质和类腐殖酸物质的去除效果十分显著。FT-ICR MS分析结果表明, 在不同的混凝阶段, 絮凝剂去除的DOM有较强的选择性。最终出水残留的DOM主要是一些分子量较小、含有大量杂原子、具有较低不饱和度、O/C <0.3和H/C>1.5的物质。     

催化臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化的研究

采用CuO为催化剂对臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化进行了研究.结果表明:CuO对臭氧氧化垃圾渗滤液反应具有明显的催化作用,最佳催化剂投加量为0.7g/L;BOD5/COD的研究表明臭氧氧化提高了垃圾渗滤液生物降解性;UV254研究显示催化剂存在条件下臭氧氧化可以使废水中不饱和有机物和芳香族化合物快速分解;三维荧光光谱(Excitation-Emission Matrix,EEM)分析结果表明垃圾渗滤液中含有较多类富里酸物质,臭氧氧化后类富里酸物质减少,并产生了新的有机物峰;臭氧氧化作为生物处理的预处理手段时,催化剂的加入能够加快反应速度,缩短反应时间,减少臭氧使用量.     

水体中腐殖酸含量与ClO_2投加量间的相互关系研究

研究了水体中不同腐殖酸含量和过量ClO2充分反应的过程,探讨了ClO2消耗量及TOC、CODMn、UV254、UV410值的变化与腐殖酸起始含量之间的关系,结果表明:该腐殖酸水样的ClO2最大需求量为2.19 mg/mgTOC,ClO2剩余量和余氯的变化规律相似;腐殖酸水样的TOC和CODMn平均降低15%和19%,UV254和UV410去除率达到21%、49%,ClO2可以有效降低腐殖酸的THMs形成潜能和水体色度.     

Fenton法去除垃圾渗滤液TOC的动力学研究

采用修正后一级反应动力学模型拟合Fenton法处理垃圾渗滤液结果,研究初始pH值、试剂比、H2 O2用量、初始浓度和温度等因素对动力学常数的影响并优化反应参数.结果表明：在考虑运行成本情况下,Fenton法处理渗滤液的最佳去除率为70.3%,此时反应条件初始pH值为3,[H2O2]/[TOC0]为4,[H2O2]/[Fe2+]为5,反应温度为室温.