納米Fe3O4類Fenton工藝深度處理焦化廢水效能及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、針對常規(guī)Fenton工藝在氧化降解污染物后，液相中存在的大量Fe離子會隨著pH的升高產(chǎn)生大量鐵泥的問題，提出一種基于納米Fe3O4作為催化劑的異相類Fenton技術，利用Fe3O4的磁特性，在異相體系中通過施加外磁場進行吸附分離的特點，減少液相中Fe離子濃度降低鐵泥產(chǎn)量。為了研究納米Fe3O4與H2O2組成類Fenton試劑在水處理應用中的效能和影響因素，以遼寧本溪某焦化廠焦化廢水生化出水為研究對象，以一級A污水排放標準為目標，通過催化

2、劑制備改性、小試實驗反應條件優(yōu)化、反應器運行參數(shù)優(yōu)化的研究使納米Fe3O4類Fenton體系能夠有效處理焦化廢水并穩(wěn)定達標。
　　首先選用化學共沉淀法制備并獲得1＃催化劑納米Fe3O4，采用表面包覆的方法分別將HA和DMSA用于納米Fe3O4的表面改性進而獲得2＃催化劑納米Fe3O4-HA和3＃催化劑納米Fe3O4-DMSA。3種催化劑有效成分均為Fe3O4，粒徑大小約為50~150nm，磁化和去磁效果較好，改性后的2＃和3＃催化

3、劑分散性較優(yōu)。
　　接著將制備改性的3種催化劑與H2O2組成類Fenton試劑對焦化廢水生化出水進行小試實驗。先采用控制變量法探究體系pH、納米Fe3O4投加量、H2O2用量、反應時間、反應溫度對COD和揮發(fā)酚去除率的影響并獲得最佳反應參數(shù)的大致范圍，之后使用多因素響應面法優(yōu)化反應條件獲得3種催化劑應用的最佳反應條件。在最佳反應條件下探究催化劑重復使用的效能，3種催化劑中，2＃穩(wěn)定性相對最優(yōu)，重復使用8次后COD去除率63.32％

4、，揮發(fā)酚去除率95.09%，3＃初始催化效率最高，首次使用COD去除率75.61%，揮發(fā)酚去除率99.84%，重復使用4次后COD去除70.88%，揮發(fā)酚去除98.49%，表面改性能夠改善催化劑的穩(wěn)定性，使類Fenton體系催化劑能夠回收重復利用的優(yōu)勢更加顯著。
　　最后設計運行適用于納米Fe3O4類Fenton體系的中試反應器，采用并聯(lián)交替運行的方式實現(xiàn)連續(xù)進水運行，用于深度處理焦化廢水。并對反應器運行過程的水力停留時間、H2O

5、2投加方式、納米Fe3O4補充投加量進行分析優(yōu)化。最終確定反應器運行水力停留時間為120min、H2O2分4次分別在運行時間的20min、40min、60min、80min時投加，在每次重復反應前補充投加納米Fe3O4初始用量的20%，連續(xù)運行反應器20天，出水COD穩(wěn)定在50mg/L以下，揮發(fā)酚基本穩(wěn)定在0.5mg/L以下，滿足排放標準的實驗目標。
　　創(chuàng)新地將納米Fe3O4與H2O2組成類Fenton試劑處理實際焦化生產(chǎn)廢水，