微米α-Fe2O3非均相电Fenton降解罗丹明B

以考察非均相电Fenton法处理罗丹明B(RhB)的影响因素为目的,采用水热法制备α-Fe2O3微米颗粒,钛涂钌铱(Ti/RuO2-IrO2)电极为阳极和阴极,组成非均相电Fenton体系降解RhB废水,探讨了微米α-Fe2O3投加质量浓度、pH和电流密度对RhB降解效果的影响,以及催化剂的循环使用效果。结果表明:当微米α-Fe2O3投加质量浓度为0.5 g/L,pH为3.0,电流密度为12 mA/cm2时,反应60 min后,非均相电Fenton体系对RhB的去除率可达97.42%,且催化剂循环使用3次后,仍可以保持95%以上的去除率,具有较好的稳定性。

MWCNT-NZVI非均相电Fenton处理老龄垃圾渗滤液

采用非均相电Fenton处理老龄垃圾渗滤液,制备多壁碳纳米管负载纳米零价铁(MWCNT-NZVI)作为催化剂.考察了催化剂用量、初始pH、电压值及H_(2)O_(2)浓度对处理效果的影响,并与均相电Fenton处理效果进行对比.结果显示:在最佳条件下,催化剂用量为3.0 g/L、初始pH为2.0、电压值为4.0 V、H_(2)O_(2)浓度为1.6 mol/L时,非均相电Fenton对老龄垃圾渗滤液TOC去除率为87.3%,处理后垃圾渗滤液的可生化性从0.09提高到0.45,而均相电Fenton在最佳条件下TOC去除率仅为68.2%.MWCNT-NZVI非均相电Fenton处理可显著提升老龄垃圾渗滤液的可生化性和TOC去除率,并减少催化剂用量.

负载型三维电极-电Fenton法处理活性艳橙X-GN废水

三维电极-电Fenton法是一种在电Fenton的基础上引入三维电极电催化技术的新型高级氧化法,在水处理中得到了广泛的应用。用过量浸渍煅烧法制备负载型三维电极,以采用该电极的三维电极-Fenton法处理活性艳橙X-GN废水。通过试验研究了pH、电压、Na_(2)SO_(4)投加量、Fe^(2+)投加量对处理效果的影响,并采用响应曲面法最优化实验条件。结果表明,当试验pH=4.7,电压为20.39 V,Na_(2)SO_(4)投加量为2.13 g/L,Fe^(2+)投加量为2.5 mmol/L时,COD和色度去除率可以达到85.41%和92.18%。负载型三维电极-电Fenton法对活性艳橙X-GN废水的色度和COD均具有较理想的处理效果。

高炉渣非均相类Fenton降解亚甲基蓝废水

本文以高炉渣为催化剂,通过非均相类Fenton的方法降解模拟亚甲基蓝废水,在有无光照的条件下,考察了高炉渣用量、H_(2)O_(2)用量、pH、反应时间等因素对模拟废水的色度及COD去除率的影响。实验证明:有光照条件下的去除效果均优于无光照,光照条件下该体系最佳条件为:pH=3,高炉渣用量为0.1 g/100 mL,H_(2)O_(2)(质量分数30%)为0.2 mL/100 mL,反应时间2 h,亚甲基蓝废水脱色率及COD去除率均达到100%。动力学研究表明:有光照条件下反应速率大于无光照条件,二者反应都更符合二级动力学模型。

三维电极电Fenton处理阿奇霉素制药废水研究

以钛涂钌铱电极(RuO_(2)-IrO_(2)/Ti)为阳极,石墨为阴极,活性炭为粒子电极构建三维电极电Fenton体系,研究三维电极电Fenton处理阿奇霉素制药废水的影响因素,系统性考察活性炭粒子电极类型及投加量对处理效果的影响,并通过改变极板间距、pH、曝气强度、电解电压、反应时间等因素,确定最佳反应条件。进一步通过正交实验比较各因素影响程度大小,优化三维电极电Fenton处理阿奇霉素制药废水实验条件。结果表明,以3 mm柱碳作为粒子电极,当其投加质量浓度为100 g/L时,最佳工艺条件为pH=3、电解电压15 V、曝气强度1.0 L/min、极板间距7 cm、反应时间2 h。此条件下,废水COD平均去除率为72.28%,B/C由初始的0.086上升至0.312,处理效果达最优。此外,各因素对于三维电极电Fenton处理阿奇霉素制药废水效果的影响程度为pH>曝气强度>电解电压>反应时间>极板间距。

Fe基类Fenton催化剂非均相处理造纸废水

针对传统均相Fenton法深度处理造纸废水中铁泥量大、成本较高等问题,将Fe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、石墨粉采用高温烧结的方式,制备Fe基类Fenton催化剂,并用于非均相Fenton处理造纸废水,可达到节省FeSO_4用量的效果。结果表明,经高温烧结制备的Fe基类Fenton催化剂具有丰富的孔隙结构,在pH值为3、催化剂投加量15 g/L、COD_(Cr)和H_(2)O_(2)质量比1∶0.75、反应时间90 min的条件下,造纸废水COD_(Cr)去除率为74.8%,且经过10次循环实验仍达70%以上,BOD_5去除率可达67%以上。

MoS_(2)负载型陶粒催化剂非均相Fenton处理造纸废水

通过分散-浸渍-烧结工艺制备MoS_(2)负载型陶粒催化剂.采用XRD、SEM、EDS对催化剂的物相结构、微观形貌、元素分布进行表征分析.结果表明,MoS_(2)均匀负载到铁泥基陶粒催化剂表面,催化剂粗糙的表面结构将会在反应中暴露更多的活性位点.以CODCr去除率为评判指标,探究pH、m(CODCr)∶m(H_(2)O_(2))、催化剂用量、反应时间对MoS_(2)负载型陶粒催化剂非均相Fenton处理造纸废水的影响.结果表明,最佳工艺条件为:pH为2.5、催化剂投加量30 g/L、m(CODCr)∶m(H_(2)O_(2))=1∶1.5、反应时间120 min,造纸废水CODCr去除率为72.52%.并通过自由基猝灭实验得出在非均相Fenton氧化体系中,降解有机污染物的活性物质主要是·OH、^(1)O_(2)、·O_(2)^(-).

高效三维电极电Fenton降解苯酚实验研究

酚类化合物是一种有毒污染物,难以生物降解。电Fenton技术是去除酚类物质的有效手段之一。通过热溶剂—涂覆—焙烧法制备Fe_(3)O_(4)负载碳纳米管修饰泡沫镍(Fe_(3)O_(4)/CNT/NF)粒子电极,可在电解系统中同时产生H_(2)O_(2)和Fe^(2+)。以Fe_(3)O_(4)/CNT/NF作为粒子电极构建三维电极电Fenton系统对苯酚进行降解,苯酚去除率明显高于基于Fe_(3)O_(4)/NF和NF粒子电极的三维电极及二维电极体系。对反应条件进行优化后,在降解时间60 min、极板间距3.0 cm、Fe_(3)O_(4)/CNT/NF粒子电极投加量8.0 g/L、电流350 mA、电解质浓度100 mmol/L、初始pH为4的条件下,苯酚去除率可达76.23%。猝灭实验结果表明,该体系中羟基自由基(·OH)在降解过程中起主要作用。此外,电极稳定性能优异,6次循环实验后对苯酚的去除率仅降低6.09%。

电Fenton技术对造纸废水中COD_(Cr)的去除研究

为了提高对造纸废水中COD_(Cr)的去除率,采用电Fenton协同技术处理造纸制浆废水,分别研究影响COD_(Cr)去除效率的因素,优化反应条件.实验结果表明,在反应时间80 min、pH=4、Fe^(2+)浓度为1.0 mol/L、H_(2)O_(2)浓度为0.8 mol/L、极板距离为10 cm、电解电压为10 V、曝气量为1.0 L/min,COD_(Cr)最大去除率为78%.该研究为造纸废水处理提供了理论基础.

电极材料对三维电极-电Fenton处理制药废水的影响

目的研究电极材料在三维电极-电Fenton处理制药废水过程中对COD去除率的影响,找寻最佳工艺条件。方法以模拟阿奇霉素制药废水为处理对象,分析在相同控制条件下以阳极材料、活性炭粒子电极类型、浓度对制药废水中COD去除效果的影响,并确定最佳试验条件。结果综合成本考虑,三维电极-电Fenton体系处理制药废水以石墨为阴极材料,以钛涂钌铱作为阳极材料,柱炭粒径为3 mm、投加量为100 g/L时处理效果最好,COD去除率达到77.39%,可生化性由0.072提高至0.353。结论阳极材料、粒子电极的粒径、浓度对于三维电极-电Fenton体系处理制药废水的降解效果具有较大影响;研究结果可以满足后续生物处理要求。

锰渣/H_(2)O_(2)非均相Fenton体系催化降解亚甲基蓝的研究

采用锰渣和H_(2)O_(2)构成的非均相Fenton体系降解亚甲基蓝,研究了初始pH值、H_(2)O_(2)浓度、锰渣加入量及反应温度对降解性能的影响,考察了锰渣的循环稳定性能,探讨了锰渣/H_(2)O_(2)体系去除亚甲基蓝的机理。结果表明,反应温度25℃、亚甲基蓝浓度20 mg/L、H_(2)O_(2)浓度10 mmol/L、初始pH值2.5、锰渣加入量2 g/L条件下反应120 min,锰渣/H_(2)O_(2)体系对亚甲基蓝的去除率超过98.1%;锰渣循环使用5次后,反应300 min时对亚甲基蓝的去除率仍可达95.5%。在锰渣/H_(2)O_(2)非均相Fenton体系中,·OH对亚甲基蓝的降解起主导作用。

电Fenton法在水处理中的研究现状

电Fenton法因其能通过原位生成的H_(2)O_(2)与Fe^(2+)反应产生强氧化性羟基自由基(·OH),可以有效降解废水中的各类有机污染物。本文介绍了电Fenton法在传统Fenton法基础之上的改进和反应原理,重点综述了电Fenton法在初始pH、曝气量、溶液导电性和电流密度方面的影响,对电Fenton法能高效清洁地处理难降解有机废水进行了展望,未来可通过进一步研究新型阴极材料和联合其他工艺共同作用提高降解率。

Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5非均相Fenton处理垃圾渗滤液的研究

以硅藻土、ZSM-5分子筛为载体,以Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为Fe源,制备了Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5两种催化剂,分别与H_(2)O_(2)组成非均相Fenton体系处理垃圾渗滤液。研究了溶液pH值、温度、H_(2)O_(2)用量、催化剂加入量和反应时间对垃圾渗滤液COD去除效果的影响。实验结果表明:利用该非均相Fenton体系处理COD浓度为1110mg/L的垃圾渗滤液,在溶液体系pH值为3.0,反应温度30℃,催化剂投加量折合浓度为1.6 g/L,H_(2)O_(2)加入量折合浓度为0.2 mol/L,反应时间60 min的条件下,Fe/硅藻土、Fe/ZSM-5两种催化剂处理垃圾渗滤液COD去除率可分别达到88.78%和92.58%。

Mo掺杂FeS_(2)非均相Fenton催化剂的制备及催化性能研究

为提高FeS_(2)活化H_(2)O_(2)降解有机物的性能,本研究通过引入多价金属钼(Mo)制备得到Mo掺杂的FeS_(2)催化剂(FeS_(2)@Mo),并用于催化降解水中双酚A(BPA).通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)对样品形貌和结构组成等进行表征.研究了H_(2)O_(2)浓度、FeS_(2)@Mo投加量、初始pH等条件对BPA降解效果的影响.结果表明:(1)Mo掺杂的FeS_(2)呈现花瓣形球体,尺寸500~1000 nm.(2)在条件为5 mmol/L H_(2)O_(2)、100 mg/L FeS_(2)@Mo、pH=3.5时降解效果最优,且在该条件下反应10 min时BPA的降解率可达99.1%.(3)淬灭试验和电子顺磁共振(EPR)试验的结果表明,该体系中的活性物种包括羟基自由基(·OH)、单线态氧(^(1)O_(2))和超氧自由基(·O_(2)^(-)),其中·OH和^(1)O_(2)占据主导地位.(4)Mo的掺杂有助于提高反应体系中Fe^(2+)的比率,提高Fenton催化效率.研究显示,Mo的掺杂成功地提高了FeS_(2)的催化性能,可以高效地降解水中的BPA,具有潜在的应用前景.

电Fenton耦合过硫酸盐强化DT-3的降解效能

为探索DT-3推进剂废水的降解新方法,采用电Fenton耦合过硫酸盐强化DT-3的去除。优化了DT-3降解过程中的Na_(2)S_(2)O_(8)与DT-3摩尔比浓度、电流强度、初始pH及初始DT-3浓度,获得了最优运行工况:在Na_(2)S_(2)O_(8)与DT-3摩尔比浓度为1.35、电流强度0.11 A、初始pH=3时,20 min内能去除148 mg/L DT-3的99.8%、COD去除率84.5%。·OH是电Fenton耦合过硫酸盐强化DT-3降解体系中的主导活性自由基。该研究对于现场DT-3推进剂废水的工业化设计及运行具有借鉴意义。

非均相Fenton催化剂催化机理及性能提升策略综述

非均相Fenton催化剂与过氧化氢反应可以产生高活性氧物种,具有对污染物降解速度快、催化剂易回收、适用pH范围广等优点,在去除有机污染物方面有广泛的应用前景。基于对以往研究的综合调查,综述了非均相Fenton催化剂在催化反应过程中涉及的主要机理,包括正负电中心类原电池机理、加速电子转移催化机理和氧空位作用机制,总结了近年来非均相Fenton工艺在动力学建模方面的最新研究,之后针对现有非均相Fenton催化体系中Fe^(2+)生成速率低、过氧化氢利用率低、催化剂稳定性差等瓶颈问题,分别从掺杂元素、改变催化剂结构、引入外部能量3个方面总结了提升非均相Fenton催化剂催化性能的策略方法,最后,指出了未来非均相Fenton催化剂的研究方向。

纳米MoS_(2)复合材料非均相(类)Fenton法处理水中有机污染物的研究进展

(类)Fenton法处理水中有机污染物是通过过渡金属复合材料催化活化H2O2等氧化剂产生羟基自由基、硫酸根自由基和活性氧等来达到降解目的,(类)Fenton催化体系已成为该领域研究热点。MoS_(2)具有类似石墨烯的结构,纳米MoS_(2)复合材料作为非均相金属催化剂能够有效活化H2O2等氧化剂以降解水中有机污染物。主要综述了纳米MoS_(2)复合材料非均相(类)Fenton法处理水中有机污染物的研究进展,总结了不同催化体系对有机污染物的降解效率及催化机理,提出了实际应用中遇到的关键问题,并对未来的研究方向进行了展望。

改性石墨毡阴极电Fenton氧化法处理印染废水

用α-环糊精(α-CD)辅助硫酸锰对N掺杂石墨毡(N/GF)改性,制备了N-Mn共掺杂改性石墨毡(N-Mn(α-CD)/GF),以N-Mn(α-CD)/GF为阴极构建电Fenton氧化体系用于处理印染废水。表征结果显示:N、Mn成功负载到GF表面,α-CD有助于克服Mn颗粒在GF表面的团聚,并能将含氧官能团引入GF表面,增强其亲水性。实验结果表明:在含三聚磷酸盐(TPP)的电Fenton氧化体系中,反应120 min后,H2O2的质量浓度为165 mg/L,重复6次后,H_(2)O_(2)的质量浓度降低至145 mg/L,降幅仅10.30%,表现出稳定的产H_(2)O_(2)性能;在TPP浓度5.0 mmol/L、曝气量1.5 L/min、电流200 mA、进水COD 1620~2200 mg/L、进水色度800~1000倍、反应时间120 min的条件下,印染废水经N-Mn(α-CD)/GF电Fenton氧化处理后,COD和色度去除率分别为88.31%和98.79%。

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。

三维电极-电Fenton技术处理难降解废水研究进展

在实际处理工艺中,常将三维电极技术和电Fenton法结合使用处理废水。三维电极-电Fenton法可以产生大量的氧化基团来提高氧化能力,体系中的三维粒子电极可以加快反应的速度,对废水中的污染物可以高效的去除。该方法改善了电Fenton法反应电流较小,电流利用率较低等问题,是目前研究较多的一种新方法,在难降解废水处理领域有良好的应用前景。