旋转填充床中O3/Fenton工艺处理酸性黄23印染废水的研究

旋转填充床(RPB)中的O3/Fenton工艺处理酸性黄23印染废水主要是指包含化学氧化及高级氧化技术的复杂过程。实验通过对O3浓度、H2O2浓度、Fe2+浓度、pH值及温度等反应条件等进行分析,发现该工艺在RPB中具有较强的废水处理效率。O3强氧化性及Fenton反应所生成的羟基自由基协同作用,可对废水中酸性黄23染料及其他有机污染物进行降解处理。该工艺中主要结合臭氧(O3)强氧化性及Fenton反应产生的羟基自由基(·OH)的高效氧化性,旨在实现印染废水的深度处理。

Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)复合材料制备及其光催化降解抗生素性能

采用水热法和原位光还原法制备一系列Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)复合材料,采用XRD、IR、PL等对复合材料进行表征,并测试其光催化性能。结果表明,Ag和Cu_(2)O成功负载到g-C_(3)N_(4)表面,且没有破坏g-C_(3)N_(4)的结构;当溶液pH=6时,20 mg 15%-Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)对四环素降解率为94.3%。·OH、·O_(2)^(-)、h^(+)对Cu_(2)O/Ag/g-C_(3)N_(4)降解四环素起主要作用。光催化性能提升的原因可能是由于Ag和Cu_(2)O的加入形成异质结,增大g-C_(3)N_(4)的比表面积,降低其带隙能,使其在可见光区的吸收增强,抑制光生电子-空穴对的复合,提高了g-C_(3)N_(4)光催化性能。

Fe_(3)O_(4)/Cu_(2)O的制备及其类芬顿性能研究

为提高Fe_(3)O_(4)在类芬顿反应体系中对污染物的去除效果,基于类芬顿催化氧化技术,制备了Fe_(3)O_(4)/Cu_(2)O复合材料作为非均相类芬顿催化剂,与H_(2)O_(2)共同构成以亚甲基蓝模拟废水为目标物的类芬顿催化氧化体系。对比分析不同实验条件下Fe_(3)O_(4)/Cu_(2)O复合材料的类芬顿活性,并通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜等对材料进行表征。实验结果表明:当Fe_(3)O_(4)与CuCl_(2)·2H_(2)O的复合配比(质量比)为2∶1时制备Fe_(3)O_(4)/Cu_(2)O,且其投加量为40 mg、H_(2)O_(2)用量为0.5 mL时,对浓度为6 mg/L的废水溶液中亚甲基蓝的去除率达到84.27%,类芬顿活性较好;类芬顿反应中起主要活性作用的是·OH。

基于混凝-Fenton-A/O联合工艺的环氧树脂生产废水处理研究

某工业园区的废水原始排放已满足排放标准,但需要满足更严格的纳管要求。为了进一步提高生产废水处理效能,研究采用了混凝-Fenton-A/O联合工艺进行小规模试验。通过对混凝-Fenton-A/O联合工艺处理环氧树脂生产废水指标进行连续检测,出水COD、氨氮、BOD_(5)去除率分别为92.9%、75%、87.7%,出水指标均满足工业废水纳管标准。

Degradation and mineralization of aniline by O_3/Fenton process enhanced using high-gravity technology

The degradation and mineralization of aniline(AN) using ozone combined with Fenton reagent(O_3/Fenton) in a rotating packed bed(RPB) was proposed in this study, and the process(RPB-O_3/Fenton) was compared with conventional O_3/Fenton in a stirred tank reactor(STR-O_3/Fenton) or single ozonation in an RPB(RPB-O_3). Effects of high gravity factor, H_2O_2 dosage, H_2O_2 dosing method and initial p H on the AN mineralization efficiency were investigated in the RPB-O_3/Fenton process. In addition, the behavior of Fe(II) was monitored at different H2 O2 dosing methods and p H values. Finally, the optimal operation conditions were determined with high gravity factor of100, initial pH of 5, Fe(II) concentration of 0.8 mmol·L^(-1) and H_2O_2 dosage of 2.5 ml. Under these conditions, for aniline wastewater at the volume of 1 L and concentration of 200 mg·L^(-1), a fast and thorough decay of AN was conducted in 10 min, and the TOC removal efficiency reached 89% in 60 min. The main intermediates of p-benzoquinone, nitrobenzene, maleic acid and oxalic acid were identified by liquid chromatography/mass spectroscopy(LC/MS), and the degradation pathways of AN in RPB-O_3/Fenton system were proposed based on experimental evidence. It could be envisioned that high-gravity technology combined with O_3/Fenton processes would be promising in the rapid and efficient mineralization of wastewater.

Fe_3O_4-H_2O_2类Fenton体系催化降解苯酚

为提出基于新型磁纳米Fe3 O4催化剂的类Fenton体系，采用化学共沉淀法制备磁纳米Fe3 O4，用四甲基氢氧化铵（ TMAH）对所制备的磁纳米Fe3 O4进行表面改性，就Fe3 O4－H2 O2类Fenton体系对苯酚废水的处理效果进行探讨，考察催化剂投量、H2 O2浓度、pH、反应时间等因素对COD和挥发酚去除率的影响．结果表明：磁纳米颗粒平均粒径为30 nm，并在20～100 nm内呈现良好的粒度分布．不同剂量TMAH包覆的3种催化剂经超声预处理后，在室温（13℃）下对50 mg／L苯酚（相当于112 mg／L COD）的降解效果基本一致．当催化剂投量为0．8 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、pH为4．5、反应时间180 min时，COD去除率最高可达72％；催化剂投量为0．4 mmol／L、H2 O2浓度为2．0 mmol／L、 pH为4．5、反应时间为90 min时，挥发酚的去除率接近100％．而在重复使用方面，3＃Fe3O4－TMAH（2 mL）催化剂的回用性最好，4次反应COD的去除率分别为73％、29％、28％、26％，挥发酚去除率分别为100％、84％、67％、54％．该类Fenton体系具有不产生多余泥量的优点，且磁纳米催化剂在外磁场作用下可实现快速分离回收．

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂用于降解苯酚的非均相Fenton反应研究

采用浸渍法制备Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)对催化剂进行了表观形貌、晶体结构、表面元素组成的分析,并将其用于降解苯酚的非均相Fenton反应体系。在有UV与无UV条件下,通过对质量浓度为250 mg/L的苯酚废水降解效果的考察优化催化剂制备条件及反应条件。实验结果表明,UV条件下的降解速率明显高于无UV条件,2种条件下苯酚降解2 h后降解率分别最高能达到89.4%、94.7%。

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.

纳米α-Fe_2O_3/H_2O_2异相Fenton催化降解酸性橙7

以水热法制备纳米α-Fe_2O_3,并应用于异相Fenton体系中催化降解酸性橙7。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征样品的结构;在异相Fenton催化体系中,通过优化初始p H、初始底物浓度、双氧水添加量、α-Fe_2O_3添加量、温度,探究合适的催化降解条件,通过多次循环催化对催化剂稳定性进行研究,并通过催化过程中产生的自由基,分析其催化机理。结果表明,α-Fe_2O_3为长约70 nm,宽约20 nm的均匀单一纳米棒。在异相Fenton催化体系中,最佳催化条件为初始p H=3.0,初始底物质量浓度200 mg/L,反应温度为30℃,双氧水的添加量为w(H_2O_2)=1.5%,催化剂α-Fe_2O_3添加量为500 mg/L,在反应120 min时脱色率为98.74%,COD去除率为73%;稳定性良好,铁离子溶出量低于0.8 mg/L,循环实验5次脱色率始终在90%以上;此外,对自由基的研究表明,·OH在本体系降解过程中占主要作用。

RPB-O_3/Fenton法处理黑索今废水

针对黑索今(RDX)生产工艺中产生的废水成分复杂、难生物降解等特点,用RPB-O3/Fenton法在常温下对RDX生产废水进行了处理,以期寻找出一种高效的处理方法,使其达标排放。首先,考察了超重力因子、H2O2与Fe2+摩尔比、Fenton试剂总投加量及投加次数、液体流量以及反应时间等因素对处理效果的影响;其次,对RPB-O3/H2O2,RPB-O3/Fe2+和RPB-O3/Fenton 3种方法的动力学进行了研究和对比。研究结果表明:在最适宜工艺条件超重力因子为85,Fe2+总投加量为2 mmol/L(分3次投加)、H2O2与Fe2+摩尔比为4、臭氧质量浓度为42.7 mg/L、液体流量为140 L/h时,对700 mL RDX废水处理20 min后,RDX去除率达到97.5%,出水RDX质量浓度为1.25mg/L,COD为35 mg/L,达国家一级排放标准;另外,RPB-O3/H2O2,RPB-O3/Fe2+,RPB-O3/Fenton这3种方法均符合准一级反应动力学,且对比发现,RPB-O3/Fenton法的动力学速率常数最大。

氧化沉淀法制备纳米Fe_3O_4及其类Fenton催化活性

通过化学氧化沉淀法制备出球形和八面体形貌的Fe3O4纳米颗粒,对其进行XRD、Raman和SEM等表征。以合成的纳米Fe3O4催化H2O2氧化降解橙黄Ⅱ,考察了不同形貌Fe3O4的类Fenton催化活性。结果表明:使用化学氧化沉淀法制备Fe3O4,在低pH(8~9)条件下所得到的产物呈类球形,高pH(13)条件得到的产物为八面体形貌,其粒径均在210nm左右,并且结晶良好。Fe3O4/H2O2体系能有效降解橙黄II,并且催化反应主要发生在Fe3O4表面,最佳催化条件为pH 3.0、温度40℃。类球形Fe3O4纳米颗粒的催化活性高于八面体Fe3O4,并且Fe3O4具有良好的化学稳定性,重复使用4次效果稳定。

粉末活性炭-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系降解亚甲基蓝研究

采用粉末活性炭(PAC)-Fe_3O_4磁性材料与H_2O_2组成类Fenton体系降解亚甲基蓝模拟废水,并使用X射线衍射仪、扫描电镜表征磁性材料。结果表明,PAC表面负载的铁氧化物为具有磁性的Fe_3O_4,Fe_3O_4近似球形均匀的负载在PAC表面。该类Fenton体系在PAC-Fe_3O_4磁性材料50 mg、H_2O_2投加量为30μL、p H为3、温度为40℃、反应180 min的条件下降解100 m L质量浓度为200 mg/L亚甲基蓝效果最好,亚甲基蓝和COD去除率分别为100%和94.42%。PAC-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系对亚甲基蓝有良好的降解效果。

多酚物质催化Fe3O4/Fenton降解MB的研究

为了探究多酚物质在异相Fenton反应体系中的作用,以商用Fe3O4为催化剂,亚甲基蓝（Methylene Blue,MB）为目标污染物,研究了外加邻苯二酚（Catechol）和没食子酸（Gallic Acid,GA）对Fe3O4异相Fenton降解MB的影响。考察了多酚浓度、H2O2浓度、溶液初始p H值等因素对MB去除的影响,并探究了其降解机理。结果表明,在体系Fe3O4质量浓度为1.0 g/L、MB浓度为0.1 mmol/L、H2O2浓度为160 mmol/L、初始p H值为7.3的条件下,分别加入0.1 mmol/L的邻苯二酚和0.1 mmol/L的GA,MB的去除率由63%分别增加至79%和90%。多酚的加入不仅能够促进Fe3O4对MB的吸附,提高MB在催化剂表面的局部浓度,还能够增强Fe3O4对H2O2的催化分解能力,产生更多的羟基自由基（·OH）,从而促进了MB的去除,同时显著减少了H2O2的用量,提高了H2O2的利用效率。

Fe_2O_3/凹凸棒石Fenton催化剂的制备及性能表征

采用浸渍法制备了用于常温常压下催化Fenton法的负载型Fe2O3/凹凸棒石催化剂,并将其用于处理十二烷基苯磺酸钠废水。采用BET,SEM,FT-IR对其进行了表征,并考察了Fe2O3/凹凸棒石催化剂的催化活性和稳定性。对于初始浓度为40mg/L的十二烷基苯磺酸钠模拟废水,当Fe2O3/凹凸棒石催化剂和H2O2氧化剂的投加量分别为20g/L和0.392mol/L时,pH为5时,反应温度为80℃时,处理1h时染料的十二烷基苯磺酸钠的去除率可达到99.99%。与传统Fenton试剂法相比,以Fe2O3/凹凸棒石为催化剂的Fenton法,具有pH范围广(2～10),降解程度高和催化剂易回收再用的优点。

CuO/γ-Al_2O_3类Fenton试剂降解乙硫氮

Cu O/γ-Al2O3类Fenton试剂是降解乙硫氮的优良试剂。该试剂与传统的Fenton试剂相比,提高了反应的p H,可在p H 4~5条件下反应,而传统的Fenton试剂的适宜p H一般在3以下。采用单因素及正交实验法对CODcr的去除率进行了研究,考察了p H、反应时间、过氧化氢用量及催化剂投加量对降解效果的影响。研究结果表明,反应的最佳条件为：p H为5,催化剂投加量为4 g/L,过氧化氢用量为0.3 g/L,反应时间大于50分钟。在此反应条件下,CODcr最大去除率达61.7%。该反应体系难以完全去除CODcr,乙硫氮的降解产物成分及其对环境的影响有待进一步研究。

非均相Fenton反应催化剂Fe_2O_3/γ-Al_2O_3的制备及其性能

采用等体积浸渍法制备非均相Fenton反应催化剂Fe2O3／γ-Al2O3，以对羟基苯丙酸为降解目标物，考察了γ-Al2O3粒径的大小、浸渍时间、焙烧温度、焙烧时间、负载量等因素对催化剂催化活性的影响．通过热重、XRD、电镜扫描对催化剂形貌和特征的分析以及催化反应的结果分析可知，在γ-Al2O3上负载了催化剂Fe203，但Fe203并不均匀，在γ-Al2O3为100～120目，负载量为11．7％，浸渍10h，焙烧温度为550℃，焙烧4h，与60mg／L的对羟基苯丙酸反应60min的条件下，催化剂的活性最好，对羟基苯丙酸的去除率可达到70．26％．重复实验说明催化剂的稳定性较好．

氢氛还原制备Fe_3O_4/膨润土的类Fenton催化降解金橙Ⅱ研究

以硝酸铁为铁源、氢气为还原气,采用氢氛还原法制备了Fe_3O_4/膨润土。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子能谱对Fe_3O_4/膨润土进行表征分析,并考察了影响类Fenton催化降解金橙II的因素,初步探讨了催化作用机理。结果表明,铁化合物有效固载在膨润土并转化为Fe_3O_4,所得Fe_3O_4/膨润土结构分散、孔隙明显、物化形态优良;在反应温度30℃、Fe_3O_4/膨润土投加量0.4 g/L、H_2O_2投加量10 mmol/L、初始pH3的优化条件下,质量浓度40mg/L的金橙II在1 h内去除率达到98.1%;Fe_3O_4/膨润土重复使用3次效果稳定,铁离子溶出量低,H_2O_2在膨润土所固载Fe_3O_4的Fe^(2+)、Fe^(3+)作用下产生羟基自由基(·OH),高活性的·OH将金橙II氧化降解。

Fe^(3+)/MgO催化Fenton氧化硝基苯废水

文章是关于利用Fenton氧化法氧化硝基苯废水的研究。其中以Fe^(3+)/MgO作催化剂,探求烧结温度、Fe^(3+)/MgO等因素对催化剂活性及氧化效果的影响。通过单因子水平实验确定了最佳处理条件。在最佳处理条件下,硝基苯的去除率达到99.42%。实验证明,在反应温度较低时,均相催化剂与非均相催化剂的催化活性相差比较大。

γ-Al_2O_3负载型Fenton催化剂制备及降解苯酚研究

针对均相Fenton反应中Fe^(2+)的催化效果较低、后续处理过程复杂的特点,将过渡金属元素负载于γ-Al_2O_3上,制得非均相催化剂,用于10 mg/L苯酚溶液的降解。各元素最优质量比为m(Mn)∶m(Fe)∶m(Cu)∶m(V)∶m(Ni)=3∶1∶2∶2∶1;常温下pH为3、m(催化剂)∶m(双氧水)=1、催化剂质量为5 g时,降解1 L质量浓度为10 mg/L的模拟苯酚废水,苯酚去除率可达98.5%,COD降解率可达90.0%以上。

旋转填充床中O_3/Fenton工艺处理聚丙烯酰胺污水的研究

在旋转填充床(RPB)中,研究了O_3/Fenton工艺处理模拟聚丙烯酰胺(PAM)污水的效果。考察了溶液p H值,Fe^(2+)浓度,H2O2浓度,O_3浓度,反应温度与RPB转速对PAM氧化降解率以及化学需氧量(COD)去除率的影响。结果表明,在pH值为4,Fe^(2+)浓度为0.25 mmol/L,H_2O_2浓度为0.8 mmol/L,O_3浓度为50 mg/L,反应温度为25℃,以及RPB转速为800 r/min的条件下,PAM氧化降解率和COD去除率可以达到96.82%与89.96%,表明采用RPB强化O_3/Fenton工艺处理PAM污水具有良好的效果。