UV／Fe^(3+)／H_2O_2体系降解活性艳橙X-GN废水的研究

采用UV／Fe3+／H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN,Fe3+和H2O2的初始浓度、初始pH值及温度对光解的影响,探讨了X-GN的降解途径和机理．结果表明,在8W低压汞灯(λ= 254nm)照射下,UV／Fe3+／H2O2能够有效地降解X-GN,在pH=3．0,T=50℃,时间为120 min,Fe3+和 H2O2的初始浓度分别为2．5×10-5mol·l-1和1．5×10-4mol·l-1时,对含200 mg·l-1X-GN模拟废水的色度去除率和矿化率分别达到100％和90．15％．用IC和GC／MS对X-GN降解的中间产物和最终产物进行分析,推导出UV／Fe3+／H2O2体系中X-GN降解的途径和机理．

US/Fe^(3+)/H_2O_2体系超声催化降解甲基橙的研究

采用US/Fe3+/H2O2体系超声催化降解甲基橙,考察了超声波功率、Fe3+初始质量浓度、H2O2用量、甲基橙溶液的初始质量浓度及初始pH值对超声催化降解甲基橙的影响,初步探讨了其降解动力学规律。结果表明,US/Fe3+/H2O2体系能有效降解甲基橙,且超声波与Fenton试剂对甲基橙废水的降解存在强烈的协同作用;在pH=3、超声波功率500 W、Fe3+和H2O2的初始质量浓度分别为30 mg/L和150 mg/L时,对含30 mg/L的甲基橙溶液降解120 min,其去除率达到99.5%;甲基橙的超声催化降解符合一级反应动力学规律,且甲基橙的一级反应速率常数随其初始质量浓度增大而降低。

UV/Fe^(3+)/H_2O_2催化-混凝联合工艺处理络合铜镍废水

采用UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺对难处理络合铜镍电镀废水进行了研究,考察了Fe3+和H2O2初始浓度、初始pH值、温度、反应时间及混凝液pH、混凝剂质量浓度对处理过程的影响,探讨了废水的降解途径和机理。结果表明:在体系初始pH=3,温度50℃,H2O2和Fe3+初始浓度分别为1.5×10-4mol/L、2.5×10-5mol/L,反应时间60min,混凝液pH=8及混凝剂质量浓度为500mg/L的条件下,废水的COD去除率为96.98%,Cu2+为99.91%,Ni2+为99.92%,处理水达到国家一级排放要求。同时依据GC/MS对X-GN降解最终产物的分析结果,推导出废水的基本降解机理和途径。

UV/Fe^(3+)/H_2O_2催化-混凝联合工艺处理垃圾渗滤液

采用UV/Fe3+/H2O2催化-混凝联合工艺对难处理垃圾渗滤液进行了研究,考察了Fe3+和H2O2初始浓度、初始pH、温度、反应时间及混凝液pH和混凝剂质量浓度对处理过程的影响。结果表明,在体系初始pH=8、温度40℃、H2O2的初始浓度为0.12mL·L-1、Fe3+的初始浓度为4×10-4mol·L-1、反应时间90min、混凝液pH=8及混凝剂质量浓度为500mg·L-1的条件下,废水的COD去除率为96.33%,处理水完全达到国家一级排放要求。

用H2O2/Fe^3＋处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H2O2/Fe3+催化氧化处理高浓度含甲醛废水,探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响,并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明,较优的操作条件为:H2O2/COD(质量比)=2.2~2.6,Fe3+/H2O2(摩尔比)=0.048~0.058,反应pH1.80~2.68,反应温度50℃,反应时间40 min;在上述操作条件下,甲醛去除率达到99%以上,COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用,其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H2O2/Fe3+处理含甲醛废水具有比采用H2O2/Fe2+较优的效果。

UV/Fe^(3+)/H_2O_2体系降解活性艳橙X-GN废水的动力学研究

在自制的光催化反应器中,采用UV/Fe3+/H2O2体系光解活性艳橙X-GN模拟废水,考察了X-GN、Fe3+和H2O2初始浓度、初始pH值及温度对光解过程的影响。结果表明,在8 W低压汞灯(λ=254 nm)照射下,UV/Fe3+/H2O2能够有效地降解结构稳定的X-GN,在pH=3.0、温度50℃、时间120 min、Fe3+和H2O2初始浓度分别为2.5×10-5mol.L-1和1.5×10-4mol.L-1时,含200 mg.L-1X-GN模拟废水的色度去除率和TOC去除率分别达到100%和90.15%。在此基础上得到了该催化氧化反应的一级动力学模型,求得X-GN氧化和TOC降解动力学模型的表观活化能分别为8.67 kJ.mol-1和25.38 kJ.mol-1。同时依据离子色谱(IC)、GC/MS对X-GN降解中间产物和最终产物的进行了鉴定,证实有导致X-GN氧化和TOC降解不同步的中间产物存在。

H_2O_2/Fe^(3+)系统氧化活性染料废水的研究

采用H2O2/Fe3+系统对商业染料活性红(FN-2BLred)、活性蓝(C-Rblue)和活性黄(C-2Ryellow)配制的废水进行了脱色研究.结果表明,当染料质量浓度为400mg/L时,pH值为2 5,H2O2质量浓度为646mg/L,Fe3+浓度是0 25mmol/L,反应温度在60℃,反应20min,3种活性染料废水的色度去除率均达到99%以上;在以上优化的脱色工艺条件下,通过正交试验以COD去除率为指标确定最佳降解工艺条件.结果表明,初始pH值为2 5,过氧化氢质量浓度对于活性红、活性蓝和活性黄废水分别为850、782、646mg/L,Fe3+浓度为1mmol/L,反应温度为60℃,反应60min.在最优工艺条件下,活性红、活性蓝和活性黄废水的COD去除率分别达到93 6%、94 5%和96 3%.

杂多酸K7Fe^3＋P2W17O62H2对硫醇—磷脂杂化双层膜通透性的影响

利用涂抹冷冻法制备了硫醇-磷脂杂化双层膜,采用循环伏安和交流阻抗方法,研究了硫醇-磷脂杂化双层膜与杂多酸K7Fe3+P2W17O62H2作用前后通透性的变化.发现该种杂多酸能够诱导硫醇-磷脂杂化双层膜产生一些孔洞,降低了膜电阻,增加了膜电容,也增加了探针Fe(CN)63-/4-与电极的电子传递.同时对产生该现象的机理进行了初步的探讨.

Fe^3＋-H2O2-刚果红体系阻抑动力学光度法检测鱼肉中氟含量

在酸性介质中,痕量F-对Fe^(3+)催化H_2O_2化刚果红褪色反应有显著的抑制作用,且阻抑褪色的程度与氟离子含量呈良好的线性关系,由此建立了一种新阻抑动力学光度法测定微量氟离子含量的新方法。在最优化的反应条件下,氟含量在8.0×10^(-7)~2.0×10^(-5)mol/L内符合比尔定律,检出限为2.8×10^(-7)mol/L。该法用于鱼肉中氟离子含量的测定,回收率在95.50%~98.00%。

UV/Fe^(3+)/H_2O_2体系降解邻苯二甲酸二甲酯

利用UV/Fe3+/H2O2体系降解水溶液中的邻苯二甲酸二甲酯(DMP)。导致DMP有效降解的.OH来自Fe(Ⅲ)-H2O络合物、H2O2的光致激发以及由此引发的Fenton反应过程。分析了酯浓度、pH值、H2O2浓度和Fe3+用量等条件对DMP降解的影响。结果表明,pH=3.0,[Fe(Ⅲ)]0=9.0×10-4～2.9×10-3 mol/L,[H2O2]0=8.9×10-4～2.0×10-3 mol/L,光照75min条件下,50mol/L DMP的光降解率可达99%以上。DMP浓度增大时,降解率下降。pH=3.0时,对反应进程以一级反应动力学模型进行拟合的结果表明,H2O2是影响反应速率的主要浓度因素,可通过加快Fe3+转化成Fe2+的速度,达到减少其用量,降低处理成本的目的。

H2O2引发的UV／Fenton苯酚光催化降解

研究了H2O2引发光催化降解方法对废水中微量苯酚的去除效果,应用传感技术分析了降解过程中H2O2浓度变化,及其H2O2引发光催化降解苯酚的机理,考察了影响苯酚光催化降解的因素,确定了最佳降解试验条件为:H2O20.075～0.30mmol/L,Fe3+0.1～0.15mmol/L,pH值4～5.在此条件下,苯酚初始浓度为50mg/L的含酚废水反应2h,苯酚降解率达到95%,矿化去除率达77%.

光助/H_2O_2/草酸铁处理垃圾渗滤液

利用光助 /H2O2 /草酸铁处理已经过生化处理的垃圾渗滤液(CODcr=450mg/L左右)时,采用 365nm、125W的UV灯照射下,光强为Iu=2. 9mW/cm2 时,反应较佳条件是pH值 =4. 0左右及总药剂用量为 1. 4% (体积比)。草酸铁的用量要适当,投加量过少,混凝效果较差,有效光子不能完全转化为化学能,处理效果不理想;投加量过多,溶液形成棕色浑浊,使紫外光的吸收降低,造成光散射,降低反应速度。而H2O2 的投加量过多,将使铁的络合物更加稳定,H2O2 的分解速率受到限制,投加量过少,效果也会降低。当总药剂用量为 1. 4% (体积比,其中30%过氧化氢 0. 6%, 0. 1mol/L草酸铁溶液 0. 8% )时,反应 30min后,CODcr去除率可达 80%左右,脱色率可达90%以上。

类Fenton降解对氯苯酚中Fe^(3+)的还原——两种途径及其作用

为更好的了解类Fenton体系降解对氯苯酚(4-CP)过程Fe2+的来源,考察了过程中Fe2+的变化并分析了两种Fe3+还原途径.Fe2+的生成分成3个阶段:缓慢增加、快速增加和停止增加;Fe3+还原存在两种途径:H2O2的还原作用(A)和中间产物对苯二酚对Fe3+的还原(B).实验数据拟合表明Fe3+被对苯二酚还原的速率与溶液中Fe3+的浓度的平方成正比,与对苯二酚浓度成正比,反应速率常数为4.96×105(mol/L)-2.s-1.降解过程中,两种还原途径交互起作用.反应启动时,A途径起着关键作用并导致B途径的产生;降解12 min后,B途径居主导地位,20 min后,A途径的作用可忽略不计.

UV-Fe^(3+)-Cu^(2+)-H_2O_2体系深度处理垃圾渗滤液

采用UV-Fe3+-Cu2+-H2O2体系对长沙黑糜峰垃圾填埋场经过生化法处理后的垃圾渗滤液进行了二次深度处理,发现体系在T为30~50℃,H2O2体积分数为0.12 mL/L,Fe3+浓度为0.2 mmol/L,Cu2+浓度为0.2 mmol/L,t为60 min条件下,废水COD从500~700 mg/L降至50~60 mg/L,色度从100倍降至无色,达国家一级排放标准。UV-Fe3+-Cu2+-H2O2体系对成分复杂且难降解的废水具有很好的处理效果,弥补了Fenton和UV-Fenton对pH值的要求过严和催化剂难回收的缺点。

基于响应曲面法优化H_2O_2/Fe^(3+)脱除烧结烟气中的Hg^0

烧结烟气中重金属汞的含量较高,湿法氧化脱除零价汞(Hg^0)是当前最受关注的技术之一,但该氧化脱除技术的操作条件仍需优化。为此,以响应曲面法对H_2O_2/Fe^(3+)氧化脱除Hg^0进行了研究和优化。首先参照单因素实验结果,利用Box-Behnken设计(BBD)的3因素3水平实验研究了溶液温度、H_2O_2浓度和Fe^(3+)浓度3个条件的交互作用并进行分析和优化,发现以H_2O_2/Fe^(3+)氧化脱除Hg^0的最佳条件为溶液温度41.78℃、H_2O_2浓度0.55mol·L^(-1)和Fe^(3+)浓度0.007mol·L^(-1),在此最佳条件下Hg^0的脱除效率可高达87.28%。最后,在该条件下进行了验证研究,实验结果表明最优条件下Hg^0的脱除效率为87.93%±0.87%,与模型预测值基本吻合,表明基于响应曲面分析法所得出的最佳工艺参数准确可靠,对利用H_2O_2/Fe^(3+)脱除钢铁行业烧结烟气中Hg^0的条件优化具有较好的指导作用。

水中毒死蜱的光催化降解研究

以Fe3+、H2O2和类Fenton试剂为催化剂进行毒死蜱在水中的光催化降解研究,对类Fenton试剂对毒死蜱光催化降解的最佳反应条件进行了探讨。结果表明:10mg·L-1的毒死蜱投入Fe3+浓度为1mmol·L-1时,1.25h后毒死蜱去除率为90.43%;H2O2对毒死蜱的光催化以投入15mmol·L-1为最佳量;单独H2O2、单独紫外光(UV)催化和UV-H2O2联合催化相比,以UV-H2O2联合催化效果最好;在类UV-Fenton中,Fe3+和H2O2比例为1∶30时,去除效果最好,半衰期仅为4.69min;在Fe3+为0.25mmol·L-1、H2O27.5mmol·L-1反应体系中,维持最佳反应的pH值为4。

类芬顿调理污泥用于微生物电解池产氢与磷回收的研究

为提高微生物电解池(MEC)利用剩余污泥产氢气和磷回收的效率,采用Fe^(3+)、原儿茶酸(PCA)和H_2O_2体系预调理污泥,探究中性PCA/Fe^(3+)/H_2O_2体系的试剂投加量对污泥液相总磷含量和溶解性化学需氧量(SCOD)的影响.在单因素试验的基础上,通过表面响应法(RSM)优化得到Fe^(3+)和H_2O_2投加量分别为12.96 mmol·L^(-1)和0.45 mol·L^(-1),液相总磷含量和SCOD含量实际值分别为(60.14±0.08) mg·L^(-1)和(3357.67±66.37) mg·L^(-1),模拟效果显著.与未处理的剩余污泥MEC反应器出水相比,经过调理后的剩余污泥MEC反应器出水中的总化学需氧量(TCOD)、多糖和蛋白质的去除率分别提高了30.03%、50.16%和97.31%,氢气转化率提升了1.31倍,有效提升了MEC产氢效率.通过鸟粪石结晶回收MEC污泥上清液中的磷,发现在初始pH值为10、Mg^(2+)浓度为0.056 mol·L^(-1)和NH^+_4浓度为0.08 mol·L^(-1)时效果最佳.鸟粪石晶体质量浓度最高可达7.6 g·L^(-1),晶体纯度最大为88.30%,上清液中77.55%的磷以鸟粪石的形式得到回收.在本研究最优化条件下进行中性PCA/Fe^(3+)/H_2O_2体系调理剩余污泥微生物电解池产氢与磷回收全过程中产出经济价值达到2.36元.实验研究最终表明,经过Fe^(3+)/PCA/H_2O_2体系调理污泥可促进污泥中磷的释放和MEC处理污泥的产氢效率,为探究污泥资源化提供了新的研究思路.