响应曲面法优化感应电芬顿预处理染料废水的运行参数

在传统电芬顿技术的基础上引入感应铁电极以改变Fe^(2+)的投加方式,构建了以铁板为感应阳极、不锈钢板为阳极、高纯度TiO_2镀膜石墨板为阴极的感应电芬顿体系。为探究感应电芬顿处理染料废水的最优运行参数及参数间的交互作用,采用响应曲面法建立连续变量曲面模型,优化试验并确定最佳水平范围。结果显示,经模型优化后的最佳工艺条件为:反应时间80 min,pH 2.59,电流密度30 m A·cm^(-2),在此条件下进行三组平行实验,得出染料废水的COD去除率平均值达到70.1%,而模型预测值为73.17%,实测值与预测值相对偏差为3.07%,两者能较好地吻合。

响应曲面法优化感应电芬顿处理活性红X-3B废水

以石墨板为阳极、海绵状多孔金属泡沫镍(NF)为阴极、Fe板为感应电极,构建在线产生两种芬顿试剂(Fe^(2+)/H_(2)O_(2))的感应电芬顿体系,并采用响应曲面法考察其处理偶氮染料活性红X-3B的脱色能力。电催化产H_(2)O_(2)实验、产Fe^(2+)实验、产·OH实验以及羟基自由基清除实验结果表明,本实验成功构建了在线产生两种芬顿试剂(Fe^(2+)/H_(2)O_(2))的感应电芬顿体系,并且活性红X-3B主要通过感应电芬顿体系中的所生成的·OH进行降解。感应电芬顿各因素显著性由大到小顺序为:反应时间、初始pH、电流密度、曝气速率。数学模型回归性较好;在初始pH=3.30、反应时间为124.50min、电流密度为31.5mA·cm^(-2)、曝气速率为2.15L·min^(-1)时,模型预测的脱色率为99.37%,与实际值仅相差0.92%。

AOS联合感应电芬顿去除土壤中荧蒽的效果

以铁片为感应阳极、钢片为阴极和阳极构建感应电芬顿体系,研究了添加α-烯基磺酸钠(AOS)表面活性剂与感应电芬顿法联用技术对土壤中典型的多环芳烃(PAHs)污染物——荧蒽的原位去除效果。试验结果表明,在反应体系中添加高于临界胶束浓度(CMC)的AOS能够提高电化学法去除土壤中荧蒽的效果。感应电芬顿体系能够有效减小电场分布的土体空间上荧蒽去除率的差异。添加4倍CMC的AOS溶液能够提高感应电芬顿法对荧蒽的去除效果,其对荧蒽的平均去除率可以达到54.28%,明显高于传统电解法的去除率(28.84%)和感应电芬顿法的去除率(46.53%)。

感应电芬顿降解二甲基砷的效果与机理研究

二甲基砷作为甲基砷的主要种类之一,主要由含砷废水的排放和农药滥用进入环境水体,进而严重威胁着人类的健康.通过改进电芬顿反应中Fe^(2+)的投加方式,构建了以铁棒为感应阳极、RuO_2/Ti网为阳极、2个活性炭纤维为双阴极的感应电芬顿体系.为探究感应电芬顿体系对二甲基砷的降解效果与机理,考察了反应过程中初始pH、电流密度、反应物初始浓度等因素对二甲基砷去除效果的影响.结果表明,在初始pH值为3,电流密度为2 m A·cm^(-2),二甲基砷初始浓度为5 mg·L^(-1)的最佳条件下,经感应电芬顿反应240 min后,二甲基砷去除率高达94.4%.在此体系中,感应铁电极不断释放的Fe^(2+)与阴极产生的H_2O_2发生电芬顿反应产生羟基自由基将二甲基砷降解为一甲基砷、As(Ⅲ)和As(V),同时,铁离子水解生成的铁的羟基络合物将二甲基砷、一甲基砷、As(III)和As(V)吸附在其表面,从而达到二甲基砷的高效去除.