三维电极电-Fenton法处理硝基苯废水试验

目的 研究三维电极电-Fenton法处理硝基苯废水的工艺条件及各因素的影响规律,为电-Fenton法在硝基苯废水处理领域的应用提供技术支撑。方法 通过单因素试验,分析pH值、电流强度、极板间距及曝气强度等对处理废水效果的影响;通过正交试验确定最优反应条件。结果 Fe-C电极的处理效果优于C-C电极,活性炭和纳米铁混合三维粒子电极的处理效果优于其他两种单一粒子三维电极。初始pH值、极板间距、电流强度、曝气强度对三维电极电-Fenton法处理硝基苯废水的效果有影响,当初始pH值为3.5、极板间距为8 cm、电流为1.5 A、曝气强度0.8 m^(3)/h时,COD平均去除率可达到83.01%。结论 三维电极电-Fenton法的氧化能力高于传统电-Fenton法,对硝基苯废水具有较理想的处理效果。

新型非均相电-Fenton技术深度处理焦化废水

分别采用高效氧气还原阴极PAQ/GF和形稳性阳极IrO2-RuO2-TiO2/Ti做为阴、阳极,填充非均相催化剂,研究一种阴、阳极同时催化氧化的电化学过程,并应用于焦化废水生化出水深度处理.采用在石墨毡上电聚合蒽醌制备PAQ/GF电极,并用循环伏安进行了表征.结果表明,蒽醌在电极表面具有很好的可逆性,并对电催化还原氧气生成过氧化氢(H2O2)表现很高的电催化活性;隔膜电解槽中PAQ/GF做阴极,在-0.7 V(相对饱和甘汞电极)和pH 6下电解6 h后,H2O2浓度为13.5mmol/L,电流效率>50%.采用浸渍法制备了非均相催化剂Fe-Cu/Y350,通过结晶紫褪色反应和羟自由基探针化合物(对氯苯甲酸)氧化反应验证Fe-Cu/Y350催化H2O2产生了羟基自由基(.OH);使用Fe-Cu/Y350催化次氯酸钠氧化处理焦化废水,COD去除率达到26%,远高于没有催化剂时的11%.利用组装的电催化反应器对焦化废水进行处理,COD去除率达到49.4%,远高于传统的双极氧化过程(29.8%),其中阴极与阳极催化过程对COD去除的贡献率分别为26.0%和23.4%.在优化条件下(初始COD=192 mg/L、I=10 A.m-2、pH 4～5)电解1 h后,焦化废水COD去除率>50%.反应途径可能为:氧气在PAQ/GF电极上高效电催化还原为H2 O2,再经Fe-Cu/Y350催化分解产生.OH,从而将有机污染物氧化分解;氯离子在IrO2-RuO2-TiO2/Ti电极氧化产生Cl2或次氯酸,并在Fe-Cu/Y350催化作用下将有机污染物氧化或有机物在阳极直接氧化降解.

以铁/活性炭为催化剂的非均相电-Fenton技术对水中苯酚的去除

以铁/活性炭(Fe/AC)作为催化剂,研究了非均相电-Fenton技术对水中苯酚的去除性能。采用等体积浸渍法制备了Fe/AC,利用BET、ICP-OES和XPS等分析方法对Fe/AC进行了表征。结果表明:3.94%的铁已成功负载在活性炭上;在催化剂用量为0.7 g·L^−1、电流密度为9 mA·cm^−2和电解液初始pH为5的条件下,在反应90 min后,苯酚和总有机碳(TOC)的去除率分别达到了95.94%和64.51%。此外,经过8次连续运行实验后,Fe/AC仍表现出优异的催化性能和低铁渗出率,这说明其具有良好的稳定性和可重复使用性。对使用Fe/AC催化剂的非均相电-Fenton技术去除水中苯酚的过程机理进行了讨论,提出了阴极原位生成H2O2、Fe/AC吸附苯酚并催化H2O2分解为·OH进而氧化苯酚的机理。以上结果表明,使用Fe/AC作为催化剂的非均相电-Fenton技术在实际废水处理领域具有较好的应用前景。

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。

蒙脱土在光助非均相Fenton 反应中的应用研究进展

蒙脱土因具有良好的阳离子交换能力和吸附能力被广泛用作非均相Fenton催化剂的载体。介绍了蒙脱土负载铁氧化物、蒙脱土负载改性铁氧化物和蒙脱土负载半导体/铁氧化物三类催化剂在非均相光-Fenton反应处理水中污染物的应用,就三类催化剂对污染物的降解机理和蒙脱土的作用进行分析,并对蒙脱土基非均相Fenton催化剂未来的研究方向进行探讨。

Fe_(3)O_(4)@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Fe_(3)O_(4)负载于碳毡(CF)电极表面,合成Fe_(3)O_(4)@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:Fe_(3)O_(4)@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Fe_(3)O_(4)@CF电极对四环素的去除率可达96.7%;Fe_(3)O_(4)@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程中,·OH起主要作用,·O_(2)^(-)起辅助作用.

Plackett-Burman法筛选电-Fenton降解水中盐酸四环素的主要因素

以RuO_(2)-TiO_(2)/Ti为阳极,石墨为阴极,构建电-Fenton体系氧化降解水中盐酸四环素(TC),分别考察溶液初始pH、温度、H_(2)O_(2)投加量等因素对TC降解效果的影响及作用机理,并引入Plackett-Burman法筛选影响电-Fenton降解TC的显著单因素。结果表明:当TC浓度为100μmol/L时,各单因素试验的最佳条件为pH=3、温度为30℃、H_(2)O_(2)投加量为10 mmol/L、电流强度为0.5 A、H_(2)O_(2)/Fe^(2+)摩尔比为16:1、电解质浓度为0.1 mol/L、极板间距为2.5 cm,其中溶液初始pH、电流强度与电解质浓度为该电-Fenton氧化体系下降解TC的显著单因素。

聚丙烯非均相阳离子交换膜制备工艺的优化

为提高电去离子(EDI)设备中离子交换膜的性能,探讨了采用热压工艺代替传统压延工艺制备聚丙烯非均相离子交换膜的方法。将聚丙烯作为基础骨架材料与离子交换树脂混合,将材料放置在模具中,并通过热压机热压成型。这种方法旨在增加膜内离子交换树脂含量,以提升离子交换效率,同时减少生产过程中的边角料浪费,降低成本。通过实验对比得到阳离子交换树脂含量为64%时为最佳配方,在此配方下进一步优化得到最佳制备条件为热压温度230℃、压力30 MPa,该条件下制备出的阳离子交换膜的离子交换容量提升至2.351 mmol/g,离子迁移率可以保持在0.895。研究表明通过调整热压条件——温度、压力及离子交换树脂的含量,最终制备出的阳离子交换膜性能获得了显著提升。

含甲醛毒性废水电-Fenton试剂氧化技术研究

研究了以活性炭粒子为填充电极的填充床式电 Fenton反应装置处理自配甲醛毒性有机废水时各影响因子的作用机制 ,通过正交实验和单因素实验确定了各影响因子的最佳操作条件为 :反应时间 90min ,反应体系 pH值<3 5 ,涂膜炭填充比例 4 0 % ,电压 2 5V ,Fe2 +浓度 30 0mg/L ,反应温度 30℃～ 4 0℃ .结合氧化产物的紫外光谱分析 ,提出甲醛电 Fenton氧化反应机理 .利用电 Fenton试剂氧化法对实际洗胶废水进行连续处理 ,甲醛及CODCr的去除率分别在 90 %及 30 %左右 ,运行费用较Fenton试剂法降低 4 2 3% .

电-Fenton法废水处理技术的研究现状与进展

电-Fenton法是一种新兴的废水处理技术,在水处理中的应用越来越受到关注。作者综述了电-Fenton技术的特性、动力学特征、各种形式及其特点,以及国内外电-Fenton废水处理技术的试验研究现状。同时提出了该技术亟待解决的突出问题和发展动向,指出高效催化性能的阴极材料的开发应用是电-Fenton法最具潜力的发展方向。

电-Fenton法处理制药中间体废水的研究

采用电-Fenton法对麻醉药瑞芬太尼合成过程中的中间体1-苄基-4-氨甲酰基-4-苯胺基哌啶(简称酰胺,AMIDE)模拟废水进行了降解研究,结果表明,在以石墨为阴极、铁为阳极的模式下,当pH为3、电解电压为3 V、投加H_2O_2浓度为10 mmol/L时,室温下电解浓度为20 mg/L的酰胺废水60 min后,酰胺的去除率高于99%,TOC去除60%。通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)及HPLC检测酰胺的降解产物,说明电-Fenton法能使废水中目标化合物的环结构破坏,快速而完全地转化为小分子,但不能使其全部矿化。本研究可为电-Fenton法在处理该类药物合成废水中的实际应用提供重要的理论依据。

电-Fenton法预处理腈纶聚合废水的影响

采用电-Fenton法预处理腈纶聚合废水,研究了试验条件对污染物去除效果的影响.阳极采用Ti/SnO2-Sb2O3网状极板,阴极采用网状钛板,对腈纶聚合废水进行电解处理.分别考察了停留时间,电解电压,FeSO4.7H2O投加量和pH对废水中污染物去除效果的影响.正交试验结果表明,各影响因素的影响程度大小为pH>电解电压>FeSO4.7H2O投加量;单因素试验结果表明,在电解电压为15 V,pH为5,FeSO4.7H2O投加量为1.44 mmol/L,电解时间为3 h时,腈纶聚合废水中CODCr的去除率为31.98%,丙烯腈的去除率为74.10%,出水c(Fe2+)为0.004 mmol/L,废水的ρ(BOD5)/ρ(CODCr)从0.05升至0.47,提高了废水的可生化性,为后续生化处理创造了条件.

电-Fenton法降解青霉素的动力学研究

采用电-Fenton法处理青霉素钠(Penicillin Gsodium,PGN)模拟废水,当T=20℃,pH=3时,投加0.5g.l-1FeSO4和0.2ml.l-1H2O2,在0.6A电流下降解青霉素钠废水(100mg·l-1),20min后青霉素钠去除率为79%,40min后去除率为95%.拟合实验数据得到青霉素钠降解反应的速率方程式为:-d[PGN]/dt=2.35×106exp(-32869.4/RT)[Fe2+]0.53[H2O2]0.8[PGN]1.14反应速率常数和反应级数表明,初始阶段降解反应进行非常迅速,且H2O2浓度比Fe2+浓度对电-Fenton降解反应的影响重要.

电-Fenton技术处理聚合物驱采油废水

随着聚合物驱在三次采油中大量应用,采出废水黏度大,使现有的海上平台废水处理运行产生了一定的困难。采用电-Fenton技术处理聚合物驱采油废水,室内研究发现处理每升水的最佳条件为:电流强度为3.0 A,极板间距为4.0 cm,反应时间为15 min,pH值调节至4.0,质量分数为30%的双氧水的投加量为1.0 mL,聚合物去除率可达99.21%。电-Fenton技术用于降黏兼有电絮凝、气浮、沉降、高级氧化的作用,对现场含聚含油废水处理具有积极的指导意义。

非均相光-Fenton法处理废纸制浆废水

为有效处理废纸制浆废水,对针铁矿催化的非均相光-Fenton法处理废纸制浆废水进行了研究.结果表明,针铁矿与H2O2对有机物的降解具有很好的协同效应,在针铁矿200mgFe/L,H2O21500mg/L,pH3.0和35℃的条件下,经过90min的处理,废水TOC可去除67%.针铁矿用量存在饱和点;H2O2用量不宜超过1500mg/L;最佳pH为3.0;升高温度有利于有机物的降解;重复使用针铁矿仍可取得很好的处理效果.反应中,主要进行非均相反应,处理后无需增设后续除铁工序.当针铁矿和H2O2按200mgFe/L和500mg/L配比时,表观速率常数最大,半衰期最短.实验证明非均相光-Fenton法可有效处理废纸制浆废水.

电-Fenton法处理五氯硝基苯废水

.目的为了探讨一种经济且有效的含有五氯硝基苯(PCNB)废水的处理方法.方法根据电解原理,实验以活性炭纤维作为阴极,以廉价的铁板作为阳极,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,利用Fenton试剂在电解的过程中产生的大量活性羟基OH的强氧化作用来氧化降解废水中的有机物.结果试验表明,电-Fen-ton法适用于处理质量浓度较高、且有毒性的废水,同时对其他工业废水的处理具有借鉴意义.结论在电-Fenton法处理五氯硝基苯各实验参数中,pH值对五氯硝基苯去除率的影响为最大.当在pH值为3,电解时间为60 min,电流密度为17.26(A.m-2)的试验条件下,五氯硝基苯迅速降解,去除率可以达到90%以上.

超声强化三维电极/电-Fenton处理孔雀石绿印染废水

采用超声强化三维电极/电-Fenton的方法处理印染废水,以孔雀石绿为去除对象。研究了超声与三维电极/电-Fenton联用的的处理效果和影响因素,包括反应时间、p H、电解质浓度、电压、极板间距、曝气强度等。结果表明,单独超声处理孔雀石绿废水时COD去除率并不明显,色度几乎没有变化,但有新的物质产生;超声强化三维电极/电-Fenton对孔雀石绿废水的处理效果很好,比三维电极/电-Fenton对COD和色度去除率分别提高了21%和9.67%,在反应时间为120 min,p H为3、电解质Na2SO4浓度为5 g/L、电压为14 V、极板间距为9 cm、曝气强度为0.8L/min的最佳反应条件下,COD和色度去除率分别达到85.42%和99.85%。通过正交实验得出,影响因素显著性依次为:电解质浓度>p H>极板间距>曝气强度>电解电压。

电-Fenton氧化降解2,4-二氯酚

以气体扩散电极为阴极,以Ti/SnO2-Sb2O5-IrO2为阳极,构建了电-Fenton氧化系统降解水中2,4-DCP(2,4-二氯酚),在考察气体扩散阴极产生H2O2适宜电位基础上,研究了初始c(Fe2+)和电化学反应时间对2,4-DCP降解的影响以及反应过程中c(H2 O2)、c(Fe2+)和ρ(Cl-)的变化.结果表明:该方法联合了电-Fenton氧化和钛基氧化物阳极氧化2种作用共同降解2,4-DCP,在阴极电位为-0.7 V、c(Fe2+)为0.15 mmol/L、反应60 min时,2,4-DCP去除率为89.1%;反应120 min时,2,4-DCP的吸收特征峰完全消失,去除率达到100%;反应240 min时,ρ(TOC)降至9.15 mg/L,去除率达79.4%.反应体系中ρ(H2O2)与ρ(Fe2+)呈负相关.2,4-DCP被降解后,其苯环上的氯主要以Cl-的形式存在于溶液中.

电-Fenton法处理硝基苯废水的试验研究

以多孔石墨作为阴极,以铁板作为阳极,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,利用Fenton试剂在电解的过程中产生的大量活性羟基OH的强氧化作用来氧化降解废水中的有机物。试验证明在电-Fenton法最佳反应条件下,硝基苯迅速降解,去除率可以达到87%以上。

电-Fenton法在水处理中的研究现状及发展趋势

综述了电-Fenton法的各种类型以及在水处理应用中的国内外研究现状,指出电-Fenton法适用于处理含较高浓度有机物、且有毒性的废水,是一种快捷、经济、高效的废水处理方法。同时提出了电-Fenton法存在的问题和发展趋势,为该法的更深入研究提出了建议。