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三维电极电fenton处理阿奇霉素制药废水研究

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工业水处理 2024年第6期44卷 158-164页

作者：傅翔宇李亚峰沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168

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... 详细信息

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。

关键词：阿奇霉素制药废水三维电极电fenton 高级氧化

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负载型三维电极-电fenton法处理活性艳橙X-GN废水

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工业水处理 2024年第1期44卷 80-87页

作者：李亚峰许嗣鼎高崇傅翔宇沈阳建筑大学市政与环境工程学院辽宁沈阳110168

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、... 详细信息

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。

关键词：三维电极电fenton 印染废水电催化

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电fenton活化过硫酸盐降解甲基肼废水

应用化工 2022年第7期51卷 1887-1892,1900页

作者：周振方小军马文李慧君赵涛张统北京特种工程设计研究院航天低温推进剂技术国家重点实验室北京100028

伴随我国航天事业的迅猛发展,航天工业产生的甲基肼推进剂废水对环境的危害逐渐凸显。为提升甲基肼废水的去除效能,采用电fenton激活过硫酸盐去除甲基肼废水。研究了Na_(2)S_(2)O_(8)与甲基肼摩尔比浓度、电流强度、初始pH、背景离子种... 详细信息

伴随我国航天事业的迅猛发展,航天工业产生的甲基肼推进剂废水对环境的危害逐渐凸显。为提升甲基肼废水的去除效能,采用电fenton激活过硫酸盐去除甲基肼废水。研究了Na_(2)S_(2)O_(8)与甲基肼摩尔比浓度、电流强度、初始pH、背景离子种类及初始甲基肼浓度对甲基肼降解效能的影响,结果表明,在Na_(2)S_(2)O_(8)与甲基肼摩尔比浓度为2.0、电流强度0.05 A、初始pH=5、NaCl背景下,甲基肼10 min内的降解率为96.4%。自由基捕获结果证明,·OH和·SO_(4)^(-)是电fenton强化过硫酸盐去除甲基肼体系中的主导活性自由基。

关键词：甲基肼过硫酸盐电fenton Visual MINTEQ拟合物种分布

电fenton耦合过硫酸盐强化DT-3的降解效能

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水处理技术 2023年第5期49卷 80-84页

作者：周振马文方小军孔慧张统姚吉伦北京特种工程设计研究院航天低温推进剂技术国家重点实验室北京100028 陆军勤务学院国家救灾应急装备工程技术研究中心重庆401311

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... 详细信息

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。

关键词：过硫酸盐 DT-3 电fenton 物种分布

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电fenton降解聚丙烯酰胺废水研究

电Fenton降解聚丙烯酰胺废水研究

作者：杨逸长江大学

学位级别：硕士

为满足全国日益增长的能源需求,聚合物驱和三元复合驱在油田上大规模使用,成功地提高了原油采收率。然而,采出水中残留的聚合物如聚丙烯酰胺(PAM)导致采出水乳化程度高、原油粒径小和悬浮物含量高,油田常规水处理工艺很难满足回注要求,... 详细信息

为满足全国日益增长的能源需求,聚合物驱和三元复合驱在油田上大规模使用,成功地提高了原油采收率。然而,采出水中残留的聚合物如聚丙烯酰胺(PAM)导致采出水乳化程度高、原油粒径小和悬浮物含量高,油田常规水处理工艺很难满足回注要求,因此急需开发新的含聚废水处理技术。电fenton高级氧化技术由于可以产生强氧化性的羟自由基(·OH)无选择性地降解污染物并且二次污染较少,成为一种理想的水处理技术。针对电fenton技术中催化剂难以循环利用、p H要求严格、双氧水(HO)生成速率低问题,本实验构筑了以Co FeO为固体催化剂的非均相电fenton体系和气体扩散电极体系。具体研究内容包括以下几点:1)构筑了石墨毡为阴极,Ru-Ir/Ti电极为阳极的均相电fenton体系,研究了该体系去除PAM可行性,并探讨了溶液初始p H、电流密度和Fe投加量对PAM去除率的影响。研究表明:均相电fenton体系能有效去除PAM,在最佳条件下,PAM去除率可达到80.92%。淬灭实验表明:·OH是氧化降解PAM的主要物种,进而分析了体系中活性氧物种种类以及贡献;通过响应曲面法优化了实验参数,探究了各因素之间的交互作用,得到PAM去除的最佳工艺参数。2)采用溶剂热法合成了Co FeO催化剂,通过XRD、XPS和FT-IR表征手段分析催化剂的物相组成、元素价态分布和表面官能团。探讨了了Co FeO投加量、p H和电流密度对PAM去除率影响。研究发现:非均相电fenton体系对PAM的去除性能更加优越,在相同条件下,PAM去除率比均相体系高出11.09%。通过催化剂循环利用实验和表征手段证实催化剂具有良好的稳定性,使用5次后依旧具有高PAM去除率和稳定的结构。通过自由基淬灭实验分析体系中活性氧物种和反应前后催化剂表面元素价态变化,提出了可能的催化剂活化HO机理。3)通过辊压法制备了多孔的气体扩散电极,考察了电极的原位生成HO机制并探讨了聚四氟乙烯(PTFE)含量、p H和电流密度对体系影响影响因素。研究发现:气体扩散电极体系生成的HO含量为1478mg/L,是石墨毡体系的十倍左右;气体扩散电极在中性条件下生成HO性能最佳,PTFE可以显著影响电极疏水性能和界面转移电阻。通过循环使用实验和接触角表征证明电极具有良好稳定性,气体扩散电极体系表现出优越的PAM去除性能,能更加彻底、快速地去除PAM。

关键词：电fenton PAM CoFe2O4 响应曲面法气体扩散电极

铁碳复合材料催化电fenton处理抗生素废水的效果和机理研究

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功能材料 2022年第7期53卷 7175-7181页

作者：徐进李方舟陈梓慧海浩夏建新陈慧英姚硕邢璇中央民族大学生命与环境科学学院北京100081 中国节能环保集团有限公司北京100035

针对fenton反应中Fe^(2+)和H_(2)O_(2)生成量不匹配的问题,以活性炭和硫酸亚铁为原料,采用浸泡烧结法制备了铁碳复合材料。该复合材料能够在溶液中缓释Fe^(2+),与H_(2)O_(2)的生成形成较好的匹配关系。使用SEM和XRD对材料进行表征,并探... 详细信息

针对fenton反应中Fe^(2+)和H_(2)O_(2)生成量不匹配的问题,以活性炭和硫酸亚铁为原料,采用浸泡烧结法制备了铁碳复合材料。该复合材料能够在溶液中缓释Fe^(2+),与H_(2)O_(2)的生成形成较好的匹配关系。使用SEM和XRD对材料进行表征,并探究了其在以掺硼金刚石膜电极为阳极,碳毡电极为阴极的的电fenton系统中催化降解抗生素磺胺二甲基嘧啶(sulfamethazine,SMT)的效果,同时对体系中不同形态铁离子含量进行测定。结果表明,当材料投加量为0.02~0.2 g时,SMT降解效率均优于未投加材料的系统,随着投加量增加,反应效果逐步提升。利用量子化学计算推测了SMT反应的活性位点,结合LC-MS测试结果,推测SMT可能的降解机理,结果显示SMT通过苯胺氧化、磺胺键裂解和嘧啶环氧化等方式被逐步降解。

关键词：铁碳复合材料电fenton 抗生素量子化学计算中间产物

三维电极-电fenton处理毒死蜱废水研究

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工业水处理 2022年第4期42卷 132-137页

作者：陈子杨黄胜余健西南科技大学环境与资源学院四川绵阳621000 宜宾学院国际应用技术学部四川宜宾644000

有机磷农药的长期大量使用会造成土壤、水体等生态环境的污染,进而危害人类健康。作为有机磷农药的代表,毒死蜱使用后在水中的残留时间长、毒性大,被多个国家禁用,而在我国仍有使用。以球形铁碳粒子作为粒子电极,构建三维电极-电fenton... 详细信息

有机磷农药的长期大量使用会造成土壤、水体等生态环境的污染,进而危害人类健康。作为有机磷农药的代表,毒死蜱使用后在水中的残留时间长、毒性大,被多个国家禁用,而在我国仍有使用。以球形铁碳粒子作为粒子电极,构建三维电极-电fenton体系处理毒死蜱模拟废水,探讨不同操作条件对废水中COD和有机磷去除率的影响,采用正交试验探究各因素的影响程度。结果表明:与活性炭纤维、泡沫镍相比,不锈钢作为阴极材料时对废水中的COD和有机磷去除效果较好。以不锈钢为阴极,适量Na_(2)SO_(4)为电解质,在电流密度为16 mA/cm^(2)、极板间距为5 cm、铁碳粒子固液比为600 g/L、初始pH为3、电解时间为20 min的条件下,COD去除率达93.7%,有机磷去除率达95.9%。各因素对COD和有机磷去除率的贡献程度依次为初始pH>铁碳固液比>曝气量>电流密度。

关键词：毒死蜱三维电极电fenton 农药废水

三维电极电fenton降解阿奇霉素制药废水研究

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工业水处理 2023年

作者：傅翔宇李亚峰沈阳建筑大学市政与环境工程学院

探究三维电极电fenton降解阿奇霉素制药废水研究，分析各因素对其处理效果的影响，确定最佳反应条件，通过正交试验比较各因素影响程度大小。结果表明，三维电极电fenton工艺在采用3 mm柱碳作为粒子电极、投加量为100 g/L，pH为3、电解... 详细信息

探究三维电极电fenton降解阿奇霉素制药废水研究，分析各因素对其处理效果的影响，确定最佳反应条件，通过正交试验比较各因素影响程度大小。结果表明，三维电极电fenton工艺在采用3 mm柱碳作为粒子电极、投加量为100 g/L，pH为3、电解电压15 V、曝气强度1.2 L/min、极板间距7 cm、反应时间2 h的条件下，阿奇霉素制药废水剩余COD平均值2 810 mg/L，COD平均去除率72.28%，可生化性由初始的0.086 4上升至0.312 4，且各因素对于三维电极电fenton去除COD效果影响程度pH>曝气强度>电解电压>反应时间>极板间距。

关键词：阿奇霉素制药废水三维电极电fenton 高级氧化

聚苯胺改性石墨毡阴极电fenton降解效能研究

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工业水处理 2022年第4期42卷 73-77页

作者：范聪颖江博杨宇航戴捷长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434000

电fenton是电化学与fenton技术相结合的一种高级氧化技术,具有铁泥产量少、无需投加H_(2)O_(2)等优点。电fenton过程中O_(2)在阴极发生还原反应生成H_(2)O_(2),再与Fe^(2+)反应生成强氧化性的·OH,达到降解污染物的目的。阴极材料对电Fe... 详细信息

电fenton是电化学与fenton技术相结合的一种高级氧化技术,具有铁泥产量少、无需投加H_(2)O_(2)等优点。电fenton过程中O_(2)在阴极发生还原反应生成H_(2)O_(2),再与Fe^(2+)反应生成强氧化性的·OH,达到降解污染物的目的。阴极材料对电fenton技术降解效果有一定影响。以硫酸和苯胺为原料,通过电聚合法改性石墨毡,研究了改性石墨毡(GF-N)的物理化学性能,并将其用于电fenton降解印染废水实验。FT-IR、扫描电镜、接触角分析结果表明,GF-N表面成功负载上聚苯胺,含氧官能团增加,比表面积增大,接触角变小。实验结果表明,GF-N的吸附性能和产H_(2)O_(2)性能明显增强,120 min时,H_(2)O_(2)质量浓度从111 mg/L增加到158 mg/L,且稳定性较好。以石墨毡为阴极构建电fenton体系降解印染废水,120 min时,GF-N阴极电fenton体系的COD、氨氮去除率分别为56.76%和78.32%,相比未改性体系,COD、氨氮去除率分别增加了20.47%、33.30%。

关键词：聚苯胺石墨毡电fenton 印染废水