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无动力污水处理成套设备《资讯》

发布时间:2020-08-20 17:54:42 阅读: 来源:锯床厂家

无动力污水处理成套设备

核心提示:无动力污水处理成套设备,鲁盛环保以“服务真诚,合作共赢”为宗旨,以关心每一滴水,保护生态环境为已任,并将以优良的技术和优异的产品质量、完整的售后服务以及优惠的价格来满足客户的要求,真诚为社会各界朋友服务,欢迎广大朋友来电咨询无动力污水处理成套设备   活化能的大小反映了反应速率随着温度的变化程度。表观活化能可通过Arrhenius方程中各温度下的lnk-(1/T)关系图(图2(c))得到。  依据图2(c)中的数据,lnk对1/T线性拟合后,得到直线方程y=-6 130x+16.79,R2=0.983,计算的Ea=50.96 kJ·mol?1。有资料表明:Ea<40 kJ·mol?1时,反应可在室内温度下瞬时完成;Ea>100 kJ·mol?1时,则要适当地进行加热反应才能进行。US/Fenton降解Phe的Ea<100 kJ·mol?1,活化能较小,因此温度对该反应速率的影响不大。可以认为该反应能够在室温下迅速反应,符合实际废水的处理要求。所以,在接下来的研究中选择室温进行。  2.1.3 H2O2:Fe2+比值对Phe降解效果的影响

在超声强度为300 W,H2O2投量为36 mmol·L?1, pH为3.0,温度为30 °C,考察H2O2:Fe2+摩尔比(2:1、5:1、10:1、20:1)对US/Fenton降解Phe的影响,结果如图3所示。反应60 min后,H2O2:Fe2+从20:1减少到2:1时,Phe的降解率从80.3%增加到99%,k由0.019 min?1增加到0.052 min?1。这说明,在H2O2浓度不变的前提下,Phe的降解率和反应速率常数随Fe2+浓度的增大而增大。分析其原因,在Fenton体系中,H2O2通过Fe2+催化产生·OH。若Fe2+不足,难以使H2O2分解产生足量的·OH,使有机物降解。在本实验中,H2O2:Fe2+为10:1时,zui终的降解率也能达到95%,因此,为了减少Fe2+的量,接下来的实验选择H2O2:Fe2+=10:1进行研究。  H2O2投加量为36 mmol·L?1,H2O2:Fe2+=10:1,pH为3.0,温度为30 °C,考察不同超声强度(200、250、300、400、500 W)对US/Fenton降解Phe的影响,结果如图4所示。反应60 min后,当超声功率从200 W增加到300 W时,Phe的降解率从86%增加到95%,而k从0.019 min?1增加到0.35 min?1;当超声功率大于300 W之后,Phe的降解率从95%降低到68.4%,而k也从0.035 min?1减少到0.012 min?1。随着超声的变化,降解率有所变化,说明了超声对Fenton有一定的促进作用。分析其原因,由于超声波产生空化效应,随着声能密度增加,空化效应也越剧烈,进而溶液中产生更多空气气泡和·OH,促进Phe的降解;当超声功率增加到一定程度后,声能密度不断加大,致使空化泡没有足够时间破裂,进而空气泡在声波的负压相里不断增大,从而形成超声屏障,抑制Phe的降解。戴丽雅等的研究也表明,超声功率为250 W时,超声芬顿对COD的降解zui佳。陈颖等[12]的研究也发现,超声功率为120 W时,超声/芬顿法对准好氧矿化垃圾反应床出水COD去除率zui高。因此,zui佳超声功率为300 W。US/Fenton降解Phe的影响因素  2.1.1 H2O2对Phe降解效果的影响  超声强度为300 W,pH为3.0,温度为30 °C,H2O2 : Fe2+=10 : 1,考察H2O2投量(10、20、36、50、70 mmol·L?1)对US/Fenton降解Phe的影响,结果如图1所示。Phe降解率和反应速率常数(k)均随着H2O2投量的增大而增加。反应60 min后,当H2O2投量从10 mmol·L?1增加到20 mmol·L?1时,Phe的降解率从46.2%增加到66.1%,k由0.005 min?1增加到0.008 min?1,增加幅度较小;H2O2投量从20 mmol·L?1增加到70 mmol·L?1时,Phe的降解率迅速增加,反应60 min后从66.1%增加到98.3%,k也增加到0.04 min?1。这说明H2O2投量的增大对Phe降解具有明显的促进作用。在苟玺莹等的研究中也发现H2O2投量增大,AAP的去除效果更好。因为H2O2投量的增大,与Fe2+产生的·OH也相应增多,从而促进Phe降解。然而,也有研究表明,过量的H2O2会一定程度地捕获·OH,使Fenton的反应速率常数会降低。在图1(b)中,当36 mmol·L?1升高至50 mmol·L?1时,降解效果不明显,k值相似,可能原因是H2O2浓度过量时发生分解。而当H2O2升至70 mmol·L?1时,在反应初期,H2O2与Fe2+迅速反应,产生·OH与Phe反应,但与此同时,还产生了氢氧化铁沉淀,而反应溶液里的Phe有可能黏附在氢氧化铁颗粒上而得到去除,而本实验只测了水溶液中的Phe,所以Phe的降解率会大幅度上升。芬顿反应时间为60 min时,添加量为36、50和70 mmol·L?1时的降解率增幅不大,均在95%左右,为了节约试剂用量,zui后选用H2O2添加量为36 mmol·L?1来进行后面的研究。  在超声强度为300 W,H2O2投量为36 mmol·L?1,H2O2:Fe2+=10:1,pH为3.0,考察温度(20、30、40、60 °C)对US/Fenton降解Phe的影响,结果如图2(a)所示。Phe的降解率随温度升高而增大。反应60 min后,Phe的降解率从78%增加到99.6%,k从0.015 min?1增加到0.180 min?1。说明温度的升高对Phe的降解有促进作用。欧晓霞等研究也发现,在温度低于70 °C时,随着温度的升高,提高了酸性品红的降解率。BENDOUZ等也发现,当温度升高时,Fenton氧化降解PAHs也随之增大,与本研究的结果一致。分析原因,在US/Fenton体系中,温度升高,H2O2的活性也随之增大,同时传质速率也增大,从而导致Phe与·OH的反应速率得以提高。典型的Fenton体系是基于羟基自由基(·OH)的高级氧化技术。近年来,Fenton与其他方法的联用也广泛应用于降解持久性有机污染物,如高铁酸钾-Fenton法、UV/Fenton法、US/Fenton法等。已有研究表明,US在Fenton体系中能起到传质及搅拌的作用,促进Fe2+和反应中产生的·OH扩散,使其更有效地与污染物接触反应。另外,US空化作用也会产生·OH,使溶液中的·OH增多,而且Fe2+或者反应中产生的Fe3+还能对US空化产生·OH起到催化作用。因此,US/Fenton已被证明具有协同作用。US/Fenton能显著提高印染废水中COD的去除效果,但该体系对有机污染物PAHs的降解动力学及中间产物的形成原因鲜见报道。  基于此,本研究以PAHs中的典型有机物Phe为研究对象,采用了US/Fenton技术对其进行降解研究,主要考察pH、H2O2投量、反应温度、H2O2:Fe2+比例、超声功率等反应因素对US/Fenton技术降解Phe的影响。采用GC/MS分析该技术条件下Phe的中间产物,推出US/Fenton降解Phe的可能途径,为实际印染废水中PAHs的降解提供理论支撑,也为US/Fenton降解印染污泥中的多环芳烃的产物途径提供了参考。  实验用品:甲醇、丙酮、二氯甲烷和正己烷均为高效液相色谱级。硫酸亚铁和过氧化氢(质量分数30%)均为分析纯试剂(天津大茂化学试剂厂)。Phe标准品(德国DR)。由污泥形态和性能分析可知, 低盐度(<5 g·L-1)对污泥沉降性和生物絮凝性具有促进作用; 高盐度(>10 g·L-1)导致污泥沉降性和生物絮凝性变差.随着盐度的逐渐增大, EPS、PN和PS明显增多; 但是, PN和PS的结构与主要官能团未发生明显变化, EPS总量的增加是影响生物絮凝沉降的主要原因.

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