收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Fenton与电Fenton技术处理有机废水的应用研究

杨春维  
【摘要】:传统的生物处理技术对水中的生物难降解有机物去除效率较低时,高级氧化技术处理此类污染物可发挥反应速度快、处理完全、二次污染小、适用范围广等优点,可成为生物难降解有机废水治理的有效方法之一。在高级氧化技术中,Fenton技术相对稳定、简单、具有应用优势,得到了广泛关注。目前其去除特定难降解有机物的过程与机理有待具体深入研究,同时也存在实验室单底物模拟条件与实际水体复杂体系条件相差较大等问题,得到的结果在实际工程应用时应研究其他组分的影响。 研究以Fenton与电Fenton方法降解单底物模拟废水作为比较基础,考察了单底物和双底物条件下Fenton与电Fenton降解水中有机污染物的动力学行为,并对多底物条件下Fenton技术降解水中有机物的机理进行了探讨。主要开展如下研究: (1)分别采用甲基橙和刚果红偶氮染料作为模型化合物,考察Fenton技术降解水相中模型化合物的动力学特征。结果表明Fenton技术降解模型化合物的反应过程可以用底物浓度准一级动力学来表征,在30℃-60℃范围内温度对Fenton技术降解目标化合物的影响不明显,说明该过程具有较宽的温度适应范围。通过溶液浸渍法制备出以活性炭为基础的非均相Fenton催化剂,在pH为2.0~5.0范围内均具有较高活性,反应30min降解脱色0.028mmol/L甲基橙溶液脱色率均可达90%以上,反应过程中Fe2+离子浓度稳定在1.5mmol/L以上。 (2)通过溶液浸渍法可以将金属Ag单质负载于金属加工废料铁刨花上,制备出双金属阴极电极。实验条件下,Fe基负载金属Ag作为阴极,反应60min后H202生成量比石墨板阴极生成量增加了46.9%,体相中Fe2+浓度分别比石墨板阴极增加了10.6倍,说明通过电极的改性可以改善电Fenton反应的效率。开发设计出内循环塔式阴极电Fenton反应器(ICBR),相对于普通方形电解槽反应器降解脱色甲基橙溶液具有很好的效果,相同条件下,其一级动力学反应常数为方形电解槽反应器的5.39倍,铁刨花作为阴极用于内循环塔式阴极电Fenton反应器具有较好的经济性和实用性。 (3)分别采用亚甲基蓝-苯酚和甲基橙-十二烷基硫酸钠(SDS)两类双化合物体系作为多底物模拟环境水相,并对其进行Fenton、电Fenton技术氧化降解实验。结果表明苯酚对亚甲基蓝溶液脱色的抑制效果影响明显,推测苯酚与亚甲基蓝的Fenton反应为并行竞争反应,苯酚占有优势,亚甲基蓝的毓基因为空间位阻的存在,加之苯环结构影响电子云变形,相对于苯酚不容易被氧化。在甲基橙-SDS体系中,当SDS小于临界胶束浓度时,甲基橙降解反应速率常数随SDS浓度的增加而下降,推测SDS与甲基橙在水溶液中发生水合反应,SDS阻碍甲基橙被直接进攻氧化。实验结果表明双底物条件下,目标化合物的降解会受到第二种模型化合物的影响,且影响行为与两种化合物的分子结构及亲电竞争能力有关。 (4)考察了Fenton技术与电Fenton技术降解实际糠醛工业废水的效果,在10L反应器中的实验结果表明Fenton技术由于反应条件温和,pH值变化较小,降解效率高,FeSO4、H202和COD的初始质量比为2:1:10时,反应1小时COD从13000mg/L降为1900mg/L,可以作为糠醛废水的预处理手段。采用Fenton-混凝-PACT组合工艺处理糠醛废水,效果稳定,基本达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中规定的二级排放标准,药剂费用4.96元/吨糠醛废水,投资费用较低,具有很好的环境效益和经济效益。 本研究成果丰富了Fenton高级氧化技术理论,并为Fenton技术在工业废水处理应用中的过程控制提供了科学研究参考。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王其仓;刘有智;白雪;申红艳;;Fenton试剂法处理有机废水的技术进展[J];化工中间体;2009年12期
2 夏良树;李来丙;王孟;邓昌爱;;纳米TiO_2协同Fenton试剂光催化降解甲基橙[J];太阳能学报;2007年01期
3 蒲丽媛;郑广宏;;Fenton试剂处理含难降解有机物污水的研究进展[J];中国科技信息;2008年19期
4 孟庆尧;邓德才;刘美艳;;Fenton氧化处理含酚类废水研究[J];皮革与化工;2009年03期
5 李豪;汪晓军;;Fenton-曝气生物滤池深度处理焦化废水[J];净水技术;2009年05期
6 李学勤;;Fenton—混凝沉淀—接触氧化工艺处理涂装废水[J];给水排水;2011年01期
7 张乐观;朱新锋;;赤泥协同Fenton法处理焦化废水的研究[J];环境工程学报;2011年05期
8 王喜全;刘学文;;Fenton法处理中年垃圾渗滤液双氧水利用率及处理效率[J];环境工程;2007年02期
9 王喜全;胡筱敏;刘学文;;Fenton法处理垃圾渗滤液的研究[J];环保科技;2008年01期
10 汤优敏;官宝红;吴忠标;;Fenton去除废水中甲基多巴的机制及动力学[J];环境科学;2008年05期
11 刘作华;周小霞;杜军;刘仁龙;陶长元;;强化Fenton法降解含能材料废水的研究(英文)[J];含能材料;2007年06期
12 武建军;李日强;曲睿娟;;Fenton试剂氧化法处理焦化废水SBR出水的研究[J];科技情报开发与经济;2009年35期
13 刘勇;;COD深度处理——Fenton流体化床高级氧化处理技术[J];科技资讯;2011年14期
14 权真真;尹平河;;铁柱撑膨润土/UV/Fenton催化降解五氯苯酚研究[J];工业水处理;2011年07期
15 朱秀华;张诚;丁珂;沙宇;颜亦磊;;Fenton催化氧化技术处理硝基苯类废水的研究现状[J];中外能源;2006年05期
16 胡立芳;姚俊;楼斌;何若;沈东升;;Fenton氧化技术处理含苯胺固体废渣的可行性研究[J];环境科学;2008年01期
17 肖凯军;王新;银玉容;郭丹丹;;电-Fenton法氧化降解松香生产废水[J];环境工程;2009年S1期
18 孙启泉;;电解还原Fenton法及流体化床Fenton法介绍及应用[J];科技资讯;2010年30期
19 张晓叶;孔峰;闫永胜;蒋莉;;铁炭微电解-Fenton氧化法预处理喹吖啶酮颜料中间体废水[J];工业用水与废水;2007年05期
20 王一平;印染废水用Fenton's试剂进行脱色[J];国外纺织技术;1994年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王倩;田森林;詹树娇;存洁;郭霞;;表面活性剂对二茂铁催化非均相Fenton反应效能的影响[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 罗玮;朱丽华;M.E.Abbas;唐和清;;铁酸铋类Fenton催化剂的制备及其应用[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
3 齐建华;徐志茹;;Fenton氧化作用机理及其在水处理中的应用[A];2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C];2010年
4 李建军;乔勇;;Fenton试剂在沙钢焦化厂废水工程中的研究与应用[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集(上册)[C];2010年
5 彭志闯;李世清;白新革;;Fenton氧化工艺处理焦化废水实践[A];苏、鲁、皖、赣、冀五省金属学会第十五届焦化学术年会论文集(上册)[C];2010年
6 陈慧;杨文华;单志华;;电-Fenton对淀粉的氧化及其与胶原蛋白作用[A];中国化学会第28届学术年会第17分会场摘要集[C];2012年
7 刘伟;艾智慧;张礼知;;新型中性三维电-Fenton水污染治理体系构建[A];中国化学会第28届学术年会第2分会场摘要集[C];2012年
8 张杨阳;苑春刚;张艳;;基于类Fenton反应脱除气态元素汞的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 尤立娟;王学峰;陈俊祥;彭凤武;王宏娟;臧晓;;常温下Fenton试剂催化氧化苯胂酸的研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
10 ;Detection of Peptide Damage Induced by Fenton Reaction with Electrochemical Biosensor[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨春维;Fenton与电Fenton技术处理有机废水的应用研究[D];大连理工大学;2012年
2 彭菲;冰相中对氯苯酚的光-Fenton效应研究[D];吉林大学;2010年
3 胡晓斌;碳纳米管负载四氧化三铁复合纳米粒子的制备及其对17α-甲基睾酮的类Fenton降解研究[D];南京大学;2012年
4 白翠萍;类Fenton高级氧化技术处理染料废水的研究[D];武汉理工大学;2012年
5 胡立芳;有机砷废渣的半固相Fenton氧化脱毒及稳定化/固化机理研究[D];浙江大学;2010年
6 班福忱;三维电极-Fenton试剂法处理苯酚废水的试验研究[D];东北大学;2010年
7 阿巴斯;Fenton反应在分光度法与荧光法测定H_2O_2中的应用[D];华中科技大学;2011年
8 李海涛;酶电催化与多相电Fenton处理难降解有机物的研究[D];天津大学;2011年
9 吴彦瑜;Fenton氧化和MAP化学沉淀工艺深度处理垃圾渗滤液[D];华南理工大学;2011年
10 Abbas Mohamed Elbasheer Ahmed;[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李晓科;蒙脱土负载铁铝复合氧化物催化Fenton反应降解高浓度苯酚废水[D];华东理工大学;2011年
2 汤茜;电Fenton法降解模拟偶氮染料废水的实验研究[D];兰州理工大学;2010年
3 贺明宇;以氧化还原电位控制Fenton反应处理模拟苯酚废水[D];西安建筑科技大学;2010年
4 周煜;Fenton、光Fenton氧化处理剩余污泥研究[D];湖南大学;2010年
5 张金玲;Fenton 氧化—混凝沉淀法深度处理造纸废水研究[D];山东建筑大学;2011年
6 王贞;Fenton-厌氧工艺处理合成制药废水的研究[D];西南交通大学;2010年
7 稂友明;混凝-Fenton氧化法处理印染废水试验研究[D];长沙理工大学;2010年
8 杨立鹏;中和沉淀-Fenton混凝处理蓄电池生产废水工艺及机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李凡;混凝-Fenton法预处理中纤板废水的试验研究[D];南京林业大学;2010年
10 任宁梅;粉煤灰吸附-Fenton氧化再生法深度处理焦化废水[D];大连理工大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张扬、特约记者李先祥;绿色处废 受益环保[N];战士报;2011年
2 本报记者 张向辉 实习生 刘武林;用才智破解企业难题[N];渭南日报;2009年
3 李昕;山东向排污特权企业说“不”[N];人民政协报;2009年
4 徐守福 付士波;华泰1.5亿元建世界最先进污水深度处理工程[N];消费日报;2009年
5 记者 罗佳旻 通讯员 胡维维;亚洲浆纸花重金升级污水处理系统[N];宁波日报;2009年
6 孙行之;梦境在别处[N];第一财经日报;2011年
7 Esther Chapman;股票期权谈判总揽(上)[N];网络世界;2001年
8 张景宇;2004年创业投资进入拐点[N];中国高新技术产业导报;2004年
9 小力;环保政策趋严造纸企业进入高压期[N];中国包装报;2009年
10 陆志城;淋球菌耐药情况严重[N];医药经济报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978