响应面优化电芬顿法降解印染废水工艺研究

采用电芬顿法以亚甲基蓝溶液为印染模拟废水，降解率为评价指标，考察通电时间、pH、亚铁离子、过氧化氢投加量和电流(I)5个因素对其降解率影响。在单因素试验的基础上采取5因素3水平的响应面Box-Behnken中心拟合设计和分析试验，探究电芬顿降解亚甲基蓝最优降解工艺条件。试验结果表明电芬顿法降解亚甲基蓝印染模拟废水的最优工艺条件为：通电时间32.485 min、pH=3.486、亚铁离子投放量0.20 mmol、过氧化氢投放量0.682 mL,电流强度130.179 mA,并在该最优条件下进行3组平行验证试验得出亚甲基蓝溶液平均降解率97.3%,而模型预测值为98.4%,实测值与预测值相对偏差1.12%,可见响应面优化阴极电芬顿法降解印染模拟废水工艺模型可靠，具有一定的应用价值。     

PEI/MWCNT修饰含铁电芬顿电极 处理印染废水的研究

以褐铁矿粉为铁源,用聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管(polyethylenimine/multi-walled carbon nanotube,PEI/MWCNT)修饰石墨毡为外层,制备含铁电芬顿阴极。PEI/MWCNT修饰层可使石墨毡电还原产生H2O2的能力增强:在阴极电位为-0.95 V(vs.SCE)、曝气速率为200 m L/min的条件下,90分钟反应器内H2O2的积累量为66.5±2.4 mg/L,比普通石墨毡阴极提高56.8%。PEI/MWCNT修饰层具有较好的稳定性,连续使用20个周期,修饰石墨毡电还原产生H2O2的能力未发生明显变化。采用以制备电极为阴极的电芬顿体系处理橙Ⅱ染料模拟废水,结果表明:橙Ⅱ染料初始浓度为20 mg/L,在近中性(初始p H为6~7)条件下,60分钟内降解效率为96.8%;制备电极具备一定稳定性,可重复使用多次。最后对以制备电极为阴极的电芬顿体系处理实际印染废水的能力进行测试,在近中性条件下电解2小时后,废水色度去除率为91.7%,COD去除率为69.4%,氨氮去除率为56.2%。     

碳毡电芬顿降解罗丹明B染料废水

染料废水会对环境和人体健康造成严重危害。该文以石墨毡为阴极,钛板为阳极,研究了电芬顿对罗丹明B染料废水的降解,探讨了氧气流量、电流强度、Fe~(2+)浓度、罗丹明B初始浓度对罗丹明B降解的影响。实验结果表明,氧气流量为200 mL/min、电流强度为30 mA、硫酸亚铁浓度为10 mg/L是碳毡电芬顿降解罗丹明B的最适条件,降解率高达89.30%。     

光敏电芬顿法处理高盐分硝基苯废水

利用光敏电芬顿法降解高浓度、高盐分的有机废水(以硝基苯为例),考察FeSO4浓度、草酸钾浓度、电流强度、初始pH对硝基苯降解效果的影响。结果表明:采用紫外光光敏电芬顿法处理硝基苯废水时,盐分耐受度高,降解速度快。最佳降解条件为FeSO4浓度4.5 mmol/L,草酸钾浓度3.0 mmol/L,电流强度1.5 A,初始pH为2,处理1.5 h后,硝基苯的去除率可达93%。     

微电解—UV/Fenton法组合预处理印染废水研究

以厦门某印染企业的生产废水为研究对象,采用微电解—UV/Fenton法进行了印染废水预处理的试验研究.通过正交实验得到了微电解反应的最佳条件:pH值为2,铁碳质量比为2,反应时间为90min,曝气量为32L/min.处理后色度去除率可达到90%以上,CODCr去除率在65%左右.向微电解反应的出水中投入双氧水进行UV/Fenton反应,双氧水(质量分数为30%)最佳投入量为20mL/L,处理后色度可降至10倍以内,CODCr可降至600mg/L左右.通过预处理的印染废水可生化性能得到大大提高,B/C由处理前的0.34提高到0.62.     

微电解-芬顿法预处理吡虫啉农药生产废水

吡虫啉农药生产废水是一种典型的高浓度难降解有机废水,可生化性差,需采用物化法进行预处理.采用微电解芬顿法作为吡虫啉农药生产废水的主要预处理工艺,有效地降低了废水中有机物浓度,提高了废水预处理出水的可生化性.实验结果表明,微电解最佳条件:pH 3~4,停留时间90min;芬顿法的最佳条件:微电解出水调pH 4~5,控制停留时间1h,30% H2O2按140mg/L的比例投加.最终预处理出水的COD去除率为81%,色度的去除率达90%,BOD5/COD提高到0.25以上,废水可生化性大大提高.     

对苯二酚对电耦合过硫酸盐法降解碱性品红溶液的影响

采用碱性品红溶液模拟印染废水,利用电耦合过硫酸盐法对其进行降解,考察过硫酸盐浓度、电解电流强度、Fe2+浓度、p H值等因素对碱性品红降解的影响.实验结果表明:当硫酸亚铁初始浓度为40 mg/L,过硫酸钠初始浓度为30 mg/L,p H值为2.0,电流密度为5.00 m A/cm2时,碱性品红的脱色效果最好,脱色率高达90%.本研究还考察了加入不同浓度对苯二酚对碱性品红电耦合降解的影响,当对苯二酚浓度小于为200 mg/L时,随着其浓度的增加,品红脱色效果下降明显.但其反应仍遵循一级动力学规律.     

电芬顿法降解含酚类有机废水

以石墨电极为阴极, Ti/IrO_2-RuO_2电极为阳极,铁碳粒子和纳米Fe3O4为非均相催化剂,采用电芬顿法处理苯酚废水及煤化工废水.以铁碳粒子为催化剂的三维电极电芬顿(3D electrode/electro-Fenton, 3D-EF)工艺能在1 h内使苯酚去除率达到100%, 5 h内化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)去除率达到80%,明显优于以纳米Fe_3O_4为催化剂的异相催化电芬顿(heterogeneous catalytic electro-Fenton, HEF)工艺的处理效果.在3D-EF工艺对煤化工实际废水的处理过程中,通过单因素的探讨,得到如下的最优反应条件:pH值为3,粒子粒径为2 mmd 5 mm,粒子投加量为10 g(33 g/L),初始进水COD值浓度为1 400 mg/L.在此条件下反应5 h, 3D-EF工艺对煤化工废水的处理效果最好, COD去除率接近40%, B/C提高至0.44.利用紫外光谱、三维荧光光谱及傅里叶红外光谱对降解前后的溶解性有机物变化进行了分析.结果表明,煤化工废水中单环类芳香族化合物的降解效果很好,废水中COD的去除主要来自对酚类化合物的降解.     

磁芬顿处理DMAC废水的实验研究

N-N二甲基乙酰胺(DMAC)是化纤废水的主要污染物,具有毒性大,生物难降解等特点.研究了磁芬顿法和芬顿法处理DMAC的效果,探讨了最佳处理条件及降解机理.结果表明:在FeSO4·7H2O的投加量为12g/L,H2O2的投加量为12mL/L,pH值为3.0,反应时间为60min的条件下,原水浓度为250mg/L的DMAC模拟废水处理实验中,磁芬顿法的COD去除率为82.1%,较未磁化提高18.5%.动力学研究表明,磁芬顿法和芬顿法降解COD符合一级反应,反应速率常数分别为0.029min-1和0.013min-1,磁场可加快芬顿反应速度.     

电芬顿-活性污泥处理甘油洗涤废水的实验研究

实验采用电芬顿法对甘油洗涤废水进行预处理,废水的可生化性明显提高,采用活性污泥法进一步处理电芬顿出水,处理效果较好.结果表明:在初始pH=4,恒定电流0.03A,2.0g/L的Na_2SO_4,0.5g/L的FeSO_4·7H_2O,反应60min的条件下,COD去除率约为55%,较传统芬顿试剂法提高22%.当进水COD浓度为1800mg/L左右时,经过活性污泥法,在溶解氧7.0mg/L左右,反应时间24h,污泥质量浓度4000mg/L左右的条件下,出水COD为120mg/L左右.     

磁性膨润土多相芬顿体系的构建及其应用研究

针对印染废水色度高、COD高、毒性大、降解难等特点,鉴于膨润土具有良好的吸附性,采用共沉淀法,构建出Fe3O4-膨润土/H2O2多相芬顿(Fenton)体系。以甲基橙为模拟的印染废水,对底物降解的主要影响因素进行研究。结果发现,在初始质量浓度为100mg/L,初始pH=3,Fe3O4-膨润土投加量为0.50g/L,H2O2加入量为0.050 0mol/L,反应温度为40℃时,甲基橙的脱色率高达96.72%。同时,该水处理剂经磁回收后重复实验发现,Fe3O4-膨润土使用5次之后,其脱色率仍保持到89.94%,反应60min后铁离子溶出量仅有3.23×10-3 mg/L,说明Fe3O4-膨润土有较好的催化活性和稳定性。     

三维电极-电Fenton法处理孔雀石绿染料废水研究

目的研究三维电极-电Fenton法降解孔雀石绿废水的处理效果及各因素对废水色度和COD去除率的影响.方法控制反应时间、初始pH值、电解质种类和质量浓度、电解电压、极板间距和曝气强度,分析色度和COD去除效果.结果单因素试验结果表明:色度为500~600倍,COD质量浓度为500~600 mg/L的孔雀石绿废水在pH为3,电解质Na2SO4质量浓度为5 g/L,电压16 V,极板间距9 cm,曝气强度为0.8 L/min的条件下反应120 min,脱色率和COD去除率分别达到了91.97%和70.61%,出水色度为40.67倍,出水COD质量浓度为149.69 mg/L.满足《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—2012)间接排放标准.结论三维电极-电Fenton法能够有效处理孔雀石绿染料废水,对废水的色度和COD均有较高的去除率.     

臭氧催化氧化技术深度处理印染废水的研究

为了提高臭氧催化氧化技术在印染废水深度处理中的去除效率,提高催化剂的使用寿命,本研究利用混合法自制非均相催化剂,并考察了其在深度降解印染废水中橙黄G的应用.对废水初始pH、催化剂的投加量和臭氧投放速率3个过程参数进行了优化.研究结果表明,臭氧催化氧化降解橙黄G废水的最佳工艺参数是废水初始pH6～7、反应时间60 min,催化剂的投加量为300 g/L、臭氧投放速率为1.60 mg/(L·min).利用该工艺参数对某印染厂二沉池出水进行深度处理,60 min后出水COD为58.7 mg/L,COD去除率为67.4%,出水COD已经达到国家排放标准(GB18918—2002)的一级B标准.臭氧催化氧化降解橙黄G的过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数随废水pH、臭氧投放速率及催化剂投加量的变化规律与单因素实验结果相吻合.     

电Fenton法降解榨菜综合废水CODcr的动力学分析

针对高盐对微生物的抑制和生物处理效能不稳定的问题,探讨了电-Fenton法处理高盐榨菜综合废水的效能,主要考察了电-Fenton法对高盐废水CODcr的去除效果及其影响因素,并对CODcr降解规律进行了动力学分析.结果表明,以RuO2-IrO2-SnO2-TiO2/Ti四元极板为阳极,钛网极板为阴极,在电流密度为10 A/dm2,硫酸亚铁投加量为1.0 mmol/L,极板间距为15 mm,pH为5的条件下,电解120 min后,CODcr的去除率达到了76.33％.动力学分析表明,电-Fenton法对榨菜综合废水CODcr的降解符合一级反应动力学规律,当原水CODcr为4 225 mg/L时,一级反应速率常数为0.012 1 min-1.通过线性方程建立的CODcr降解的反应动力学模型具有较高的回归率(R2=99.25％),与实验结果吻合程度较高.     

甲基橙废水电絮凝处理研究

通过甲基橙模拟偶氮染料废水，考察了电絮凝法处理印染废水的效果。在废水体积为500mL、溶液pH值为1.5～3.0、电极有效面积为6.0cm×4.6cm、极板间距为2.5cm、电解电压为26V时，采用电絮凝法处理90min发现甲基橙初始溶液浓度高于240mg／L时处理效果较好，其色度去除率达90％，COD去除率达80％以上。     

TiO2光催化/电-Fenton法降解印染废水的研究

采用Fe为阳极,石墨为阴极,利用TiO2膜光催化电-Fenton法对印染废水进行了降解,讨论了协同作用的机理并考察了溶液pH值对降解率的影响.研究结果表明:光催化电-Fenton法降解率高于电-Fenton法,证明光催化和电-Fenton法在反应过程中具有协同作用.在pH值为3,电流密度为12mA/cm2的反应条件下,可使印染废水的COD去除率达到90.3%,色度去除率98.2%     

蛭石类芬顿降解偶氮活性黄X-R染料的研究

用蛭石和H_2O_2形成的类芬顿体系处理活性黄X-R染料,研究蛭石类芬顿催化剂降解活性黄X-R的特性,使用激光粒度仪对粉碎后的蛭石进行粒径分析,考察了蛭石粒径及用量、H_2O_2用量、反应pH、反应液初始质量浓度对活性黄X-R降解率的影响.结果表明:最佳条件为粉碎时间20 min(对应平均粒径为7.5μm)、蛭石投加量为1.0 g/L、pH=3、H_2O_2用量2.94 mmol/L,此条件反应180 min后,对50～300 mg/L的活性黄X-R降解率均能达到95%以上.还原剂盐酸羟胺的加入能够加快反应速率,拓宽类芬顿反应的pH范围;而外加紫外光源(25 W)也能够加快蛭石类芬顿体系对活性黄X-R的降解速率,反应20 min降解率便可达到95.7%.     

Fe3O4@CF电极在非均相电芬顿系统中降解四环素

针对传统芬顿技术的工作pH范围较窄、增大pH值会明显降低四环素的去除率并导致二次污染的问题,采用溶剂热合成方法,将Fe₃O₄负载于碳毡(CF)电极表面,合成Fe₃O₄@CF复合电极.通过扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 Fourier变换红外吸收光谱(FTIR)和电化学阻抗(EIS)对材料进行表征,研究其作为电极在非均相电辅助芬顿(EF)系统中对四环素的降解性能和机理,并进行循环实验.结果表明：Fe₃O₄@CF电极在非均相电辅助芬顿体系中对四环素的降解性能最好;在室温下,经过90 min,四环素初始质量浓度为20 mg/L,初始pH=3,两电极间距离为2 cm,外加电流为50 mA,在非均相电芬顿系统中Fe₃O₄@CF电极对四环素的去除率可达96.7%;Fe₃O₄@CF电极可重复利用性良好;在非均相电芬顿系统降解四环素的过...     

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.     

非均相电芬顿技术降解抗生素废水的研究进展

抗生素废水污染如今已成为全球最为严峻的环境问题之一,对人类的生存和生态系统的平衡都具有巨大的威胁。非均相电芬顿法作为一种可以降解抗生素污染物的高级氧化技术(advanced oxidation process, AOPs),因其氧化效率高、氧化性能强、不易产生二次污染等优点而受到广泛关注。从反应机理、催化剂、阴极材料3个方面概述了非均相电芬顿技术降解抗生素废水的研究现状和存在问题,最后对非均相电芬顿技术降解抗生素废水发展方向做出展望。