不同化学氧化剂去除水中苯并[ɑ]芘的动力学研究

 以环境中常见的多环芳烃污染物苯并[ɑ]芘（Bap）为研究对象,探讨了类Fenton试剂、活化过硫酸钠、高锰酸钾在不同条件下对水中Bap的去除效果以及动力学规律。结果表明,类Fenton试剂氧化Bap的效果最好,去除效率达90.3%;其次是活化过硫酸钠,去除率为86.9%;高锰酸钾对Bap的去除率为76.7%。3种氧化剂氧化Bap的反应过程均符合一级反应动力学规律。根据阿伦尼乌斯方程,做出反应速率常数与温度的关系曲线,计算得到3种氧化剂氧化Bap的表观活化能,其数值均大于一般化学反应,表明该氧化反应比一般的化学反应慢。     

苯胺在土壤中的自然降解作用及化学氧化修复技术研究

研究了苯胺在土壤中的自然降解作用和化学氧化修复效果。结果表明:168h内自然降解方式对土壤中497.25mg·kg-1和1 195.67mg·kg-1苯胺的去除率分别为92.79%和92.88%;降解过程符合一级动力学方程,半衰期分别为49.51h和46.21h;自然降解过程主要依靠挥发和光降解。与自然降解相比,化学氧化修复具有修复效率高、修复周期短等优势。H2O2、Fenton试剂、类Fenton试剂、KMnO4和活化Na2S2O8等五种氧化剂中,活化Na2S2O8和KMnO4对土壤中苯胺的氧化去除率最高,分别为99.96%和99.20%,但氧化后样品上清液中氧化剂残留量高,均高于25%。类Fenton试剂对土壤中苯胺的氧化去除率可达99.00%,氧化后上清液中苯胺残留量和氧化剂残留量分别为0.97%和0.78%,是五种氧化剂中最理想的氧化剂。     

化学氧化修复PAHs污染土壤的性质及毒性变化

采用室内模拟实验研究了过氧化氢、类Fenton试剂、活化过硫酸钠对人工模拟菲、芘污染土壤的去除效果,以及处理后土壤中有机质(SOM)含量、过氧化氢酶(CAT)活性及土壤的植物毒性变化。结果表明化学氧化修复能降低多环芳烃（PAHs）污染土壤的植物毒性,减低土壤中的污染物浓度。经活化过硫酸钠处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到93%以上,对菲和芘的降解率均可达97%以上;经类Fenton试剂处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到88%以上,对菲和芘的降解率均可达87%以上;经过氧化氢处理,黑麦草种子的发芽率由41%提高到80%以上,对菲和芘的降解率均可达72%以上。分析原因可能是3种氧化剂处理后土壤中PAHs的浓度显著下降,降低了其毒性。     

活化凹凸棒石联合Fenton试剂处理水中苯酚

采用Fenton试剂联合活化凹凸棒石处理模拟微污染水中苯酚。在Fenton试剂氧化处理的最佳条件下对活化凹凸棒石吸附苯酚的最佳条件进行了研究,考察了pH值、吸附时间、投加量等因素对苯酚去除效果的影响.结果表明：使用Fenton试剂氧化处理后再用活化凹凸棒石对微污染水中苯酚具有较好的去除效果,在苯酚浓度为10mg/L、pH8、温度为25℃、投加量为8g/L、吸附时间30min的条件下,苯酚去除率达94.40%;     

Fenton法深度氧化湿法腈纶废水二级生化处理出水

采用Fenton氧化的方法对湿法腈纶废水二级生化出水进行深度氧化处理.通过单因素实验考察了Fenton试剂投加量、初始pH值及反应时间对该废水处理效果的影响.研究表明,ρH2O2为300mg/L,ρFe2+为300 mg/L,反应初始pH值为3.0,反应时间为120 min时,Fenton氧化反应对COD达到最大去除率57%.另外,通过FT-IR和三维荧光光谱分析探讨了该废水有机污染物在Fenton氧化过程中的去除规律.结果表明,生化出水中某些难降解芳香性物质可以被Fenton试剂氧化分解,废水的可生化性得到提升.     

垃圾渗滤液的微波增效GAC载铁催化Fenton氧化处理

以载Fe2+颗粒活性炭(GAC)作为催化剂,采用微波增效Fenton试剂氧化工艺处理老龄垃圾渗滤液;以COD和NH3 -N的去除率为指标,分析了Fe2+负载量、GAC用量、微波处理时间、微波处理功率、H2O2用量以及处理液pH值对垃圾渗滤液Fenton氧化处理效果的影响,并进行微观分析及动力学探讨.结果表明:微波可以增强Fenton氧化效果,并促进渗滤液中胶体的絮凝,其中COD主要通过催化氧化作用去除,而NH3-N主要通过絮凝、吸附作用去除;当Fe2+的负载量为33.32 mg/g、GAC用量为10g/L、微波处理功率为720W、微波处理时间为30 min、30％H2O2的用量为0.10 mol/L、溶液初始pH=3时COD和NH3-N的去除率最高,分别达93.01％和85.76％;处理后垃圾渗滤液中有机污染物特征峰消失或大幅减弱,处理效果较好.文中还根据实验结果初步建立了微波增效Fenton试剂氧化反应的动力学模型.     

基于纳米铁的类Fenton法降解水中的三氯生

 作为一种广泛存在的典型药品及个人护理品,三氯生（TCS）给生态环境和人体健康带来了潜在的威胁。以三氯生为目标污染物,采用实验室自行设计合成的零价纳米铁作为类Fenton试剂,研究了类Fenton法对三氯生的降解过程。单因素实验结果表明,三氯生的去除率随着纳米铁投加量和双氧水浓度的增加而增加;在溶液pH值为3时去除率最高;三氯生的初始浓度对去除率的影响不太明显。动力学分析表明三氯生的降解反应符合二级反应。在相同实验条件下,类Fenton试剂对三氯生的去除率明显优于传统Fenton试剂和单独投加纳米铁的体系。     

化学预氧化强化铁锰复合氧化物混凝除污染效能

通过混凝杯罐试验,研究了化学预氧化与铁锰复合氧化物(FeMnO)联用对有机物的去除效果,考察了氧化剂投量、预氧化时间对有机物的去除效果的影响.结果表明,FeMnO对有机物有一定的去除效果,高锰酸钾、过氧化氢及次氯酸钠作为预氧化剂可以提高FeMnO混凝对有机物的去除效果,最佳投药量分别为15、20、30 mg/L,最佳预氧化时间为20 min,在最佳投量和最佳预氧化时间下,对TOC的去除率分别为6510%、5515%及5631%;对UV254去除率分别为5105 %、5305 %及6040 %.化学预氧化强化了FeMnO混凝对有机物的去除效果,是一种良好的除微污染技术.     

芬顿试剂(Fenton''''s reagent法降解对苯二酚和工业废水

可溶性亚铁盐和H2O2的组合称为芬顿试剂(Fenton’s reagent)，是一种氧化能力很强的氧化剂，常用于废水的净化处理。本文以对苯二酚为代表物，探讨用Fenton试剂氧化的反应条件，并用最佳的实验条件处理工业废水，90分钟工业废水的COD去除率可达71．6％。     

铁交联膨润土-H2O2处理糖蜜酒精废水的研究

为克服Fenton试剂处理成本高、二次污染等缺陷,以铁交联膨润土为催化吸附剂、过氧化氢为氧化剂,催化氧化吸附处理糖蜜酒精废水,详细探讨了各因素对处理效果的影响.实验结果表明,铁交联膨润土-H2O2催化氧化吸附法克服了Fenton试剂均相催化的一些缺陷,提高了对糖蜜酒精废水的处理效果,在适宜的处理条件下废水CODCr由13 210 mg·L-1降至2 900 mg·L-1,去除率达到78%.     

生活污水的高级氧化预处理效果研究

以芬顿试剂、高锰酸钾为氧化剂氧化降解生活污水,通过测定COD、BOD_5变化来比较氧化效果.在单因素实验的基础上,采用正交试验进行研究.芬顿试剂适宜的氧化条件:FeSO_4·7H_2O的投加量为3 mmol/L,pH值为3,H_2O_2与Fe~(2+)的投加比为3:1,反应时间为60 min;高锰酸钾适宜的氧化条件:投加量为0.2mmol/L,pH值为2,反应时间为60 min.研究表明:与高锰酸钾处理的效果相比,采用芬顿试剂,COD去除率可达80%,处理后废水的可生化性大大提高,为进一步的生化处理创造了良好的条件.     

含酚废水的太阳光/Fenton氧化预处理技术

研究了模拟含酚废水的太阳光/Fenton 氧化预处理技术.结果表明,含酚废水经过适当程度的太阳光/Fenton氧化预处理后,不仅可去除废水的部分COD,还可显著提高废水的混凝性能及可生化性.COD为710.4 mg/L的苯酚废水,直接进行混凝处理时,COD的去除率仅为14.3%,单纯采用太阳光/Fenton氧化处理(氧化剂H2O2的用量为150mg/L)时COD去除率为32%,而采用太阳光/Fenton氧化预处理— 混凝法联合工艺处理后,COD的去除率可达到62.1%,远大于单纯混凝与单纯太阳光/Fenton氧化处理效果之和.实验结果还表明适当程度的太阳光/Fenton 氧化预处理可明显提高苯酚废水的可生化性,使废水的 BOD5/CODCr比值由0.10提高到0.32.     

Fenton试剂对含锰矿井废水处理实验

为了解决矿井水中锰去除难度较大的问题,使用Fenton试剂对含锰矿井水进行处理。考察了H2O2:Fe2+、反应温度、H2O2的投加量、pH、反应时间对Fenton试剂氧化除锰的影响,并讨论了Fenton试剂高级氧化除锰的机理。研究结果表明:Fenton试剂对含锰矿井水的处理效果很好,原水中Mn2+的初始浓度为2 mg/L,当H2O2:Fe2+摩尔比为3:1,反应温度为25°C,H2O2的投加量为8 mmol/L,pH值为5,反应时间为10 min的时候,Mn2+的去除效率可以达到84%。Fenton试剂生成的具有强氧化性的.OH能有效处理矿井水中的Mn2+。     

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.     

活性炭活化过硫酸盐处理含酚废水的实验研究

以有机污染物中常见的苯酚为目标污染物,研究活性炭活化过硫酸盐高级氧化技术处理含酚废水。考察含酚废水浓度、温度、pH、药品投加量、反应时间等因素对处理效果的影响,探究反应机理。结果表明,当水浴震荡时间为40 min,活性炭与过硫酸纳(PS)投加量分别为0.15 g/L、0.45 g/L,初始pH为6时,活性炭活化PS对苯酚去除率为80.81%;相较于活性炭单独去除苯酚效率的39.50%和PS单独去除苯酚效率的22.90%,有较大提高,说明活性炭对过硫酸钠氧化体系的催化效果明显。     

破胶絮凝-预氧化-深度氧化处理压裂返排液

以四川德阳某气田作业现场的压裂返排液为研究对象,通过对其水质特征、治理现状进行分析,提出了破胶絮凝-预氧化-深度氧化的处理工艺。通过实验研究,确定了性能优良的破胶絮凝剂、预氧化剂及Fenton氧化体系;并得出最佳实验条件:CaO、Al2(SO4)3及FeSO4的投加量均为5 000 mg/L;在不调节出水pH、加入预氧化剂高锰酸钾500 mg/L、反应时间15 min的条件下,CODCr去除率达到58%;调节废水pH至3.0~4.0,再采用Fenton氧化处理,其投加量为H2O2(30%)6 mL/L、及FeSO4·7H2O 5 000 mg/L,反应时长2 h。采用上述处理工艺,处理后废液的主要污染指标CODCr降低了79%,从而为达标处理创造了条件。     

活性炭-H2O2催化氧化处理垃圾渗滤液的试验研究

处理垃圾渗滤液试验以活性炭作催化剂、H2 O2 作氧化剂。结果表明 ,在H2 O2 /COD0 =1 .5 ,活性炭 /H2 O2 =0 .6,pH值为 2的条件下反应可以在 1 80min内结束 ,其中COD及色度的去除率分别为 82 .8%和 85 .5 % ,臭味消失 ,比Fenton试剂法处理渗滤液效果要好 ,并对氧化机理进行了初步探讨     

纳米铁系金属制剂用于类Fenton氧化降解2,4-二氯苯酚

研究了3种纳米铁系金属制剂(nZVI、nZVI/Ni、nZVI/Pd)在类Fenton氧化法中对水中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)降解效率的影响,同时与纳米铁系金属制剂还原脱氯降解2,4-DCP效果比较.结果表明:1.0 g.L-1Fe、100 mg.L-12,4-DCP,反应180 min,nZVI,nZVI/Ni,nZVI/Pd和Fe2+对水中2,4-DCP去除率分别为6.48%,6.80%,15.95%和5.02%;而在类Fenton氧化法中,nZVI,nZVI/Ni,nZVI/Pd和Fe2+对2,4-DCP去除率分别是57.87%,34.23%,27.94%和19.61%,清楚表明纳米双金属有催化还原脱氯活性,但在类Fenton法中,由于纳米双金属的催化活性导致H2O2分解,使得nZVI更有利于类Fenton氧化降解2,4-DCP.SEM、EDS和XRD表征说明:由于Fe2+溶出,nZVI在类Fenton反应前后的表面微观结构发生微小变化;FTIR与TOC(矿化率30.71%)结果进一步证明2,4-DCP被氧化降解.此外,条件实验发现pH和2,4-DCP初始质量浓度对类Fenton法降解2,4-DCP有较大的影响,其氧化降解过程符合伪一级动力学,是一个扩散控制过程.     

电化学法生成Fenton试剂处理苯酚模拟废水的试验研究

用电解法对苯酚废水进行了处理.以活性炭纤维为阴极,铁为阳极,并向阴极不断通入空气,电解过程中生成的H2O2与阳极溶解的Fe2 形成Fenton试剂,Fenton试剂在电解的过程中可以产生大量活性羟基OH,能够很好地氧化降解废水中的苯酚.在最佳试验条件下,苯酚的去除率能够达到90%以上,取得了很好的去除效果,并且有效地降低了Fenton试剂的成本.     

新型氯离子活化过氧单硫酸盐的非自由基系统去除水中扑热息痛的研究

提出了基于过氧单硫酸盐(PMS)的非自由基氧化法降解水中典型药物污染:利用常见的氯离子(Cl-)活化PMS降解水中典型药物扑热息痛,并同传统次氯酸钠氧化降解扑热息痛系统进行比对.对比研究了两系统中氧化剂投量、底物浓度和pH值对扑热息痛去除的影响.实验结果表明PMS/Cl-系统对扑热息痛的去除符合典型零级反应动力学模型,而NaClO系统对扑热息痛的去除符合拟一级动力学模型.当扑热息痛初始浓度为10mg/L时,0.4mM PMS和50mM Cl-在120min内对其去除率最大可达76.7%.结果表明在PMS/Cl-和NaClO系统中,提高氧化剂浓度、降低底物浓度、降低系统pH值均利于目标物的去除.PMS/Cl-和NaClO系统均以HClO为主要活性因子降解污染物,但是PMS/Cl-系统中活性因子的产生更为缓慢,今后可考虑在基于PMS的高级氧化系统中投加氯离子以实现消除残余氧化剂并保证系统的持续消毒能力.