UV-Fenton工艺的研究进展及其在水环境微污染处理领域的应用

近年来,水环境中的新型难降解污染物受到广泛关注,催生了该领域大量降解、还原及吸附等处理技术的相关研究,尤其是基于强氧化性自由基的高级氧化法(AOPs),典型工艺就是Fenton法。但在传统Fenton氧化体系中,H_(2)O_(2)的利用效率较低,铁泥产量高,且pH限制范围较窄,影响了Fenton反应的整体降解效果及应用。因此,引入了紫外光以提高H_(2)O_(2)的分解效率,即UV-Fenton体系,较传统Fenton可以有效减少Fe^(2+)用量,促进Fe^(3+)向Fe^(2+)的转化,加速H_(2)O_(2)分解,并提高H_(2)O_(2)利用率,进而使有机物矿化更彻底。文章详细对比了传统Fenton与UV-Fenton工艺,介绍UV-Fenton工艺的反应原理,并讨论其影响因素(例如光照强度、Fe^(2+)和H_(2)O_(2)用量等),同时,文章总结了UV-Fenton工艺在水环境领域及微污染处理中的实际应用,包括有机染料、抗生素、农药及全氟化合物等。最后对UV-Fenton工艺的研究改进方向以及实际应用存在问题提出了展望。

UV-Fenton试剂作用下甲基橙的降解规律

采用UV Fenton法降解甲基橙溶液.结果表明,UV对甲基橙光降解反应的速率起决定性作用;对H2O2浓度、铁离子浓度以及pH值对甲基橙脱色率与去除率的影响进行了探讨;发现H2O2浓度决定甲基橙的去除率,铁离子浓度是影响降解速率的主导因素,而随pH值降低反应速率明显增大.比较了甲基橙光降解过程中,色度去除率和总有机碳去除率之间的关系.实验结果表明,总有机碳去除率滞后于色度去除率.

UV-Fenton试剂处理焦化废水的研究

采用UV-Fenton试剂对实际焦化废水进行氧化处理,通过正交试验和单因素试验,探讨了H2O2浓度、FeSO4浓度、反应时间及溶液pH对水样COD及挥发酚去除的影响;在综合考虑经济性和去除效果的前提下,提出反应的最佳条件:FeSO4为0.2g·100mL-1、H2O2为0.59g·100mL-1、反应时间75min、溶液pH为6;试验结果表明,焦化废水经过UV-Fenton氧化处理后,COD去除率能达到86%以上,挥发酚基本能被完全去除。

UV-Fenton方法处理偏二甲肼废水

利用UV-Fenton方法处理偏二甲肼(UDMH)废水,以废水中UDMH和化学需氧量(COD)的去除率为检测指标,通过正交实验确定了反应的主要影响因素以及最佳工艺组合,并比较研究了五种反应体系的降解情况,初步探讨了中间产物的变化规律。实验结果表明:常温下,H2O2为1.5Qth(theoretical quantity),pH值在3.5左右,Fe2+与H2O2的摩尔比为1:10时,经过45min的UV-Fenton氧化降解,UDMH废水(400mg/L)中UDMH去除率可达到99%以上,COD去除率可达到95.8%。

UV-Fenton法对四氢呋喃废水预处理及出水影响分析

基于制药园区需要针对不同制药废水选取合适的预处理技术的实际工程问题,以及完善预处理研究中对出水分析不足的问题,以成分为1 g·L^(-1)甲醇、1 g·L^(-1)四氢呋喃(THF)的制药废水为研究对象,筛选出具有持续氧化能力的UV-Fenton法针对THF废水进行预处理。随后通过单因素实验得出最优工艺条件:H_(2)O_(2)投加量为0.0938 mol·L^(-1)、pH=2和n(H_(2)O_(2))∶n(Fe^(2+))=10∶1。该条件下THF废水COD去除率达到86.39%,B/C值达0.40,证实该技术能够有效处理该废水。同时进一步探究UV-Fenton法对甲醇-THF废水处理效果,发现将试剂投加量增至3倍时对甲醇-THF废水COD去除率达到94.03%,B/C值达0.71,证明该体系对甲醇-THF废水同样有效。最后,通过GC-MS、HPLC、T.E.S.T毒性分析以及B/C值测定对THF废水预处理出水水质进行分析,结果表明出水中有机物的可生化性得到改善,但是由于草酸和乙酸等有机酸的生成导致出水pH呈现酸性,其会影响后续生化处理,因此建议采用中和法解决出水呈现酸性的问题,为后续生化处理提供有利条件。

UV-Fenton法促进白腐菌处理草浆造纸蒸煮黑液

UV-Fenton法能够产生羟基自由基氧化草浆造纸蒸煮黑液中的有机质,白腐菌能够降解草浆造纸蒸煮黑液中的木质素,降低黑液COD,但是分别采用两种方法处理草浆造纸蒸煮黑液,效果都不明显.本研究初步探索了UV-Fenton法作为预处理对白腐菌处理草浆造纸蒸煮黑液体系的影响.与仅采用白腐菌处理黑液的效应相比,UV-Fenton法氧化黑液体系中易氧化的物质,改变了体系中难降解物的特性,降低了可溶性糖的含量,结果能提高白腐菌木质素降解酶系的分泌及酶的活性,增强白腐菌降解木质素及去除黑液COD的能力.

UV-Fenton氧化高浓度木糖生产废水的研究

采用UV-Fenton技术光催化氧化高浓度木糖生产废水,确定最佳操作条件为:pH=2.5,H2O2=46.62g/L,H2O2/Fe2+摩尔配比为50∶1,光照反应60min。此条件下废水COD去除率最高可达91.2%。经正交试验确定影响处理效果各因素的重要性顺序为:pH>H2O2浓度>光照反应时间>H2O2/Fe2+摩尔配比。UV的加入与单独的Fenton体系存在正相关的协同作用。经UV-Fenton处理后的木糖废水,可生化性大大改善,B/C指标从0.21升高到0.49。

UV-Fenton氧化法深度处理紫胶洗色废水

研究采用UV-Fenton联合的方法深度处理紫胶洗色废水,通过单因素实验研究了各因素对紫胶洗色废水污染物降解的影响。基于Box-Behnken复合原理,通过数学回归模型和响应曲面法优化得到UV-Fenton氧化法深度处理紫胶洗色废水的最优条件:初始pH=3.0,H_2O_2投加质量浓度为13.7 g/L,FeSO_4投加质量浓度为0.6 g/L,反应时间为2.0 h。最优条件下的COD去除率达87.37%。

UV-Fenton法降解溶液中甲醛的影响因素与机理

在以300 W中压汞灯为光源的光化学反应器中,研究了UV-Fenton氧化法处理含甲醛有机废水时Fe2+浓度、H2O2浓度、pH值、温度等影响因素的作用机制及其适宜条件,得出不同条件下甲醛废水降解的动力学规律。试验结果表明:甲醛质量浓度为30 mg/L时,H2O2投加浓度为2 mmol/L,H2O2与Fe2+投加摩尔比n(H2O2)∶n(Fe2+)=5,温度为室温23℃,pH=3,此条件下反应30 min,甲醛的去除率可达91.89%。在此基础上,对UV-Fenton法降解甲醛反应产物的紫外光谱分析表明中间产物为甲酸,甲酸的进一步氧化降解是甲醛彻底矿化的限速步骤。

UV-Fenton氧化-生化法联合处理含酚废水

采用UV-Fenton氧化-生化法联合处理煤气含酚废水,比较了单独UV-Fenton氧化法、单独生化法和UV-Fenton氧化-生化法联合工艺对煤气含酚废水的处理效果。结果表明,UV-Fenton氧化体系可有效降解含酚废水,但废水完全降解所需的H2O2用量大,处理成本高。煤气含酚废水的BOD5/COD比值较低,直接采用生化处理的效果不理想,通过UV-Fenton氧化预处理可明显提高煤气含酚废水的生物降解性,随着H2O2投加量的增加,废水的BOD5/COD比值逐渐增大,生物降解性明显增强。当UV/Fenton氧化过程H2O2用量为21.6%理论投加量时,采用UV-Fenton氧化-生化法联合工艺可使煤气含酚废水的COD由1 306 mg/L降低至121 mg/L,挥发酚由193.5 mg/L降低至0.43 mg/L,COD和挥发酚均达到国家排放标准。与单纯采用UV-Fenton氧化法相比,联合技术可节约75%的H2O2用量。

UV-Fenton法处理皂素生产废水的动力学研究

研究了用UV-Fenton法处理皂素废水的宏观动力学模型。试验证明,UV-Fenton法处理皂素废水的曲线符合三级反应动力学。通过对试验数据进行拟合,得出系统的pH值、反应时间、H2O2投加量和Fe2+浓度对废水中COD降解率的经验模型方程。经过比较动力学模拟的COD出水值与实际运行的测量值,相关性较好,可用于指导实际废水处理。

采用UV-Fenton法的垃圾渗滤液处理

研究了Fenton法和UV-Fenton法对垃圾渗滤液的处理,考察了Fe SO4·7H2O投加量、H2O2/Fe SO4·7H2O比值、初始p H值和反应时间等因素对渗滤液中CODCr、氨氮的去除效果。结果表明:在Fenton氧化体系中,最佳反应条件为:Fe SO4·7H2O的投加量为0.03 mol/L,H2O2Fe SO4·7H2O比值为3,原水初始p H值为3,反应时间为90 min;在紫外(UV)辐照强度为65 uw/cm2,辐照时间为3 min的条件下,UV-Fenton反应体系下对渗滤液中有机物的去除比单一Fenton法的高。

Fenton和UV-Fenton催化降解苯酚废水研究

研究Fenton和UV-Fenton两种工艺对苯酚的降解效率。分批研究优化p H值、温度、H2O2浓度和Fe2+浓度。在最优条件下,比较了两种工艺降解苯酚的效果。结果表明,UV-Fenton工艺比传统的Fenton工艺增加了降解和矿化效率,最大的矿化效率分别是98%和40%。在Fenton工艺中,苯酚的最终产物是羧酸如醋酸和草酸,而在UV-Fenton工艺中,这些离子在苯酚降解的早期阶段形成,在120 min的反应时间内几乎完全氧化。在UV-Fenton工艺中Fe2+浓度为0.4 mmol/L,而Fenton工艺中Fe2+浓度为0.8 mmol/L。

UV-Fenton体系氧化降解苯酚废水反应动力学研究

利用UV-Fenton高级氧化技术对苯酚废水进行了处理研究。通过半衰期法对苯酚的反应级数进行了探讨,确定其在UV-Fenton体系降解过程中的表观反应级数为3/2,并初步建立了苯酚UV-Fenton降解的动力学模型,并从反应速率系数着手探讨了污染物初始浓度、双氧水加入量、亚铁离子浓度及pH值对反应降解速率的影响。

UV-Fenton法降解废水中苯酚的研究

[目的]探索紫外光助Fenton法降解废水中苯酚的效果。[方法]研究H2O2和FeSO4加入量、pH值及反应时间对苯酚降解率的影响。[结果]试验结果得出,采用紫外光助Fenton法处理浓度为100mg/L的苯酚废水,最佳条件为H2O2浓度为3.0mmol/L;FeSO4浓度为0.3mmol/L;pH值3.5。降解行为符合一级反应动力学,其反应速率常数为0.0777min-1。[结论]UV-Fenton法是一种非常有效的去除废水中苯酚的方法。

化学预处理联合UV-Fenton法处理EDTA清洗废液

采用化学预处理联合UV-Fenton光催化氧化法处理EDTA清洗废液,通过单因素实验和正交实验研究了各主要因素对EDTA回收效果及回收后废液COD去除效果的影响。结果表明,在最佳工艺条件下,EDTA的回收率在85%以上,COD去除率高达97.1%,处理后COD降至101.9 mg/L,达到排放标准。

UV-Fenton试剂处理含乳化液(油)矿井水的实验

为充分发挥UV-Fenton试剂处理矿井水中的乳化液(油)的去除效果,通过正交实验和单因素实验,分析了H2O2的浓度、FeSO4的浓度、光照时间及溶液pH对去除矿井水中乳化油的影响。在综合考虑成本和去除效果的前提下,提出了反应的最佳条件:H2O2的浓度为26.43 mmol/L,FeSO4的浓度为0.2 mmol/L,pH为3,光照时间为35 min。实验结果表明,含乳化液(油)矿井水经过UV-Fenton氧化处理后,油的去除率可达到94.95%。

UV-Fenton法处理中药废水的研究

采用UV-Fenton技术对中药废水进行氧化处理,对主要影响因素及其对废水处理效果的影响进行了实验研究。主要考察了废水pH、H2O2投加量,Fe2＋投加量,Fe2＋/H2O2投加比、温度等对废水中CODcr去除率的影响。实验结果表明,在pH=3.83,H2O2投加量为1倍理论投加量Qth,Fe2＋投加量为7.9×10-3mol.l-1,Fe2＋：H2O2=1：27,23℃的情况下反应80 min后CODcr去除率达到80.25%,UV-Fenton氧化系统对中药废水有比较好的处理效果,改善了废水的可生化性,有利于进一步进行生化处理。

UV-Fenton法预处理某制药厂废水的实验研究

制药废水是一种难生物降解的高浓度有机工业废水,处理困难.研究以某制药股份有限公司综合排放废水为对象,分别采用Fenton和UV-Fenton法对制药废水进行处理,分析试剂投加量、反应初始p H和反应时间等对反应的影响.结果表明,Fenton法处理制药废水的最佳条件为:Fe SO4·7H2O投加0.036 mol/L,H2O2投加0.128 mol/L,初始p H为4.3,反应时间为2 h,CODCr去除率为43.9%.UV-Fenton法处理制药废水缩短反应时间,减少试剂投加量,最佳处理条件为:UV处理时间为7 min,Fe SO4·7H2O投加0.029 mol/L,H2O2投加0.102 mol/L,初始p H为4.3,反应时间为75 min,最佳条件下CODCr去除率优于Fenton法,可达63.5%,且污水B/C增至0.39,提高可生化性.

UV-Fenton对黄连素制药废水降解效果研究

本文对UV-Fenton(高级氧化工艺)法对黄连素制药废水降解效果进行了研究。考察了Fe2+投加量、H2O2浓度对出水COD的影响。实验结果表明硫酸亚铁投加浓度为800mg/L,H2O2的最佳投加浓度为5%。