目錄
序
前言
第1篇 內(nèi)電解還原轉(zhuǎn)化毒害有機(jī)物基礎(chǔ)研究
第1章 毒害有機(jī)物主要類別及內(nèi)電解還原法 3
1.1 毒害有機(jī)物主要類別及還原方法 3
1.1.1 毒害有機(jī)物主要類別 3
1.1.2 同系有機(jī)物毒害和抑制性規(guī)律 5
1.1.3 毒害有機(jī)物還原產(chǎn)物及可生化性 7
1.1.4 毒害有機(jī)物的還原方法 12
1.2 內(nèi)電解法處理污水的機(jī)理 17
1.2.1 內(nèi)電解法的發(fā)展 17
1.2.2 陰極電化學(xué)催化作用的理論基礎(chǔ) 18
1.2.3 銅電極催化效果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究 20
1.2.4 催化內(nèi)電解法與傳統(tǒng)內(nèi)電解法性能的比較 25
第2章 內(nèi)電解反應(yīng)還原有機(jī)物脫氯脫硝基 29
2.1 內(nèi)電解法用于氯代有機(jī)物脫氯 29
2.1.1 金屬催化還原體系的制備和表征 29
2.1.2 氯代有機(jī)物脫氯效果 31
2.1.3 氯代有機(jī)物的動(dòng)力學(xué)方程 33
2.1.4 氯代有機(jī)物脫氯反應(yīng)機(jī)理 36
2.1.5 脫氯規(guī)律 39
2.2 內(nèi)電解法用于硝基苯類物質(zhì)脫硝基 42
第3章 內(nèi)電解反應(yīng)還原染料有機(jī)物脫色 46
3.1 催化鐵內(nèi)電解對(duì)偶氮柒料有機(jī)物轉(zhuǎn)化的效果及電化學(xué)分析 46
3.2 酸性偶氮染料的降解研究 47
3.2.1 四種酸性偶氮染料的脫色降解 47
3.2.2 四種酸性偶氮染料的降解產(chǎn)物分析 49
3.3 活性染料的降解研究 51
3.3.1 三種活性偶氮染料的脫色降解 52
3.3.2 三種活性偶氮染料的降解產(chǎn)物分析 53
3.4 陽離子偶氮染料的降解研究 54
3.4.1 三種陽離子偶氮染料的脫色降解 55
3.4.2 三種陽離子偶氮染料的降解產(chǎn)物分析 55
3.5 其他類染料的降解研究 56
3.5.1 直接大紅4BS的脫色效果 57
3.5.2 中性深黃GL的脫色效果 57
3.5.3 直接大紅4BS和中性深黃GL的降解產(chǎn)物分析 57
3.6 12種染料物質(zhì)脫色效率與電化學(xué)特性比較 58
3.7 催化鐵內(nèi)電解對(duì)含有染料廢水的脫色和COD去除效果 59
3.8 混凝與還原作用對(duì)染料廢水脫色的貢獻(xiàn) 60
3.9 催化鐵內(nèi)電解法對(duì)染料廢水脫色效果的影響因素分析 62
3.9.1 試驗(yàn)方法 62
3.9.2 影響因素的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 63
3.9.3 單因素試驗(yàn) 64
第4章 有機(jī)物還原特性及催化鐵內(nèi)電解反應(yīng)影響因素 67
4.1 循環(huán)伏安分析法在廢水內(nèi)電解處理領(lǐng)域的應(yīng)用 67
4.1.1 循環(huán)伏安分析法的原理 67
4.1.2 陰極材料對(duì)內(nèi)電解法還原效果的影響 68
4.1.3 不同性質(zhì)的偶氮染料在銅電極上的電還原特性 71
4.2 催化鐵內(nèi)電解材料的制備與表征 76
4.3 催化鐵內(nèi)電解反應(yīng)的影響因素 79
4.3.1 多種催化鐵內(nèi)電解體系性能的對(duì)比 79
4.3.2 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究與影響因素 80
4.4 催化鐵內(nèi)電解體系性能的穩(wěn)定性 88
4.4.1 催化鐵內(nèi)電解體系反應(yīng)性能 88
4.4.2 催化鐵內(nèi)電解體系的表面特征分析 89
4.4.3 溶液pH和溶解態(tài)鐵濃度的變化 91
4.5 催化鐵內(nèi)電解還原反應(yīng)機(jī)理 92
4.5.1 含F(xiàn)e(Ⅱ)化合物的還原作用 93
4.5.2 微觀原電池的作用 95
4.5.3 雙金屬原電池的作用 95
第5章 毒害有機(jī)物電解還原法 99
5.1 偶氮染料物質(zhì)的電解還原 99
5.1.1 直接電解法還原偶氮染料 99
5.1.2 分極室電解法還原偶氮染料 101
5.2 電解還原的影響因素 103
5.2.1 電流密度的影響 103
5.2.2 極水比的影響 104
5.2.3 極板間距的影響 105
5.2.4 電解質(zhì)的影響 107
5.2.5 溶液pH的影響 108
5.3 電解還原反應(yīng)的電流效率 109
5.3.1 有機(jī)物電解還原的電流效率 110
5.3.2 有機(jī)物電解還原的電流效率計(jì)算 110
5.4 電解還原降解硝基芳香族化合物的機(jī)理 114
5.4.1 陰極直接還原 114
5.4.2 陰極間接還原 116
第6章 催化鋁內(nèi)電解法 118
6.1 催化鋁內(nèi)電解反應(yīng)影響因素 118
6.1.1 催化鋁內(nèi)電解實(shí)驗(yàn)體系 118
6.1.2 初始濃度 119
6.1.3 pH 119
6.1.4 反應(yīng)溫度 121
6.1.5 電解質(zhì)濃度 122
6.1.6 Cu與Al質(zhì)量比 122
6.1.7 溶解氧 123
6.2 催化鋁內(nèi)電解法處理活性艷紅廢水機(jī)理研究 124
6.2.1 電化學(xué)還原 124
6.2.2 鋁離子的絮凝作用 126
6.2.3 單質(zhì)鋁的直接還原作用 127
6.2.4 還原反應(yīng)與反應(yīng)產(chǎn)物 127
6.2.5 絮凝作用與還原作用的關(guān)系 128
6.2.6 反應(yīng)過程中Al在溶液中的存在形式及其消耗量 129
6.3 催化鋁內(nèi)電解法處理活性艷紅廢水時(shí)鈍化現(xiàn)象的研究 132
6.3.1 不同pH條件下催化鋁內(nèi)電解系統(tǒng)批次運(yùn)行效果 132
6.3.2 鈍化機(jī)理 133
6.3.3 催化鋁內(nèi)電解系統(tǒng)的活化 136
6.4 用催化鋁內(nèi)電解系統(tǒng)處理實(shí)際印染廢水 137
6.4.1 催化鋁內(nèi)電解方法轉(zhuǎn)化染料效果 137
6.4.2 催化鋁內(nèi)電解處理印染廢水 138
第2篇 催化鐵內(nèi)電解法處理技術(shù)與工藝
第7章 催化鐵內(nèi)電解生物預(yù)處理方法 143
7.1 上海市某化學(xué)工業(yè)區(qū)污水水質(zhì)概況 144
7.2 試驗(yàn)工藝的設(shè)計(jì) 144
7.2.1 預(yù)處理段 144
7.2.2 生化段 145
7.3 連續(xù)流試驗(yàn)結(jié)果及其分析 145
7.3.1 COD和BOD的去除 145
7.3.2 預(yù)處理工藝對(duì)pH的影響 146
7.3.3 生物脫氮效果及氨氮的去除 147
7.4 中試結(jié)果及其分析 148
7.4.1 中試有機(jī)碳(COD、BOD)的去除 149
7.4.2 生物脫氮效果及氨氮的去除 149
7.5 其他污染指標(biāo)的去除及運(yùn)行中重要的影響因素 150
7.5.1 預(yù)處理降低色度效果 150
7.5.2 預(yù)處理工藝對(duì)磷、硝基苯的去除 150
7.5.3 鐵離子的作用 151
第8章 化工區(qū)綜合化工廢水生物預(yù)處理工程 152
8.1 上海某工業(yè)區(qū)污水處理廠工藝概述 152
8.2 催化鐵內(nèi)電解預(yù)處理生產(chǎn)性試驗(yàn) 154
8.3 廢水中氨氮對(duì)催化材料銅消耗的影響 158
8.4 催化鐵內(nèi)電解法工程實(shí)踐及生產(chǎn)運(yùn)行效果 161
8.4.1 基本情況 161
8.4.2 處理效果的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究 163
8.4.3 工程投入運(yùn)行后長(zhǎng)期處理效果 164
8.4.4 運(yùn)行情況總評(píng) 165
第9章 印染廢水的脫色及生物預(yù)處理工藝 168
9.1 概況 168
9.2 催化鐵內(nèi)電解法連續(xù)流小試研究 168
9.2.1 催化鐵內(nèi)電解工藝無氧運(yùn)行方式研究 169
9.2.2 催化鐵內(nèi)電解工藝有氧運(yùn)行方式研究 170
9.3 催化鐵內(nèi)電解工藝預(yù)處理中試試驗(yàn)研究 172
9.3.1 試驗(yàn)內(nèi)容 173
9.3.2 試驗(yàn)結(jié)果 174
9.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析 175
第10章 生物法/催化鐵內(nèi)電解法處理精細(xì)化工廢水 177
10.1 催化鐵內(nèi)電解預(yù)處理工藝 177
10.2 生物法/催化鐵內(nèi)電解法 183
10.2.1 工藝流程的改進(jìn)與開發(fā) 183
10.2.2 懸浮填料段污泥中的鐵含量 184
10.2.3 催化鐵內(nèi)電解段對(duì)COD的去除效果 184
10.2.4 催化鐵內(nèi)電解對(duì)色度的去除效果 185
10.2.5 催化鐵內(nèi)電解處理后pH的變化情況 185
10.3 兩工藝流程運(yùn)行效果對(duì)比 186
10.3.1 COD和BOD5去除效果的對(duì)比 186
10.3.2 氨氮去除效果的對(duì)比 186
10.3.3 色度去除效果的對(duì)比 187
10.3.4 問題與討論 187
第3篇 催化鐵內(nèi)電解方法拓展
第11章 催化鐵法與生物法耦合短程脫氮硝化反硝化工藝 191
11.1 耦合短程脫氮工藝影響因素的控制研究 191
11.1.1 耦合生物反應(yīng)器啟動(dòng) 191
11.1.2 生物耦合短程脫氮的影響因素 193
11.2 耦合反應(yīng)器中污泥生物學(xué)特性 209
11.2.1 生物鐵活性污泥微生物量 209
11.2.2 生物耦合工藝改善污泥沉降和壓縮性能 209
11.3 污泥生物學(xué)形態(tài)的研究 210
11.3.1 硝化菌與亞硝化菌種的鑒定 210
11.3.2 掃描電鏡圖片 211
11.4 單質(zhì)鐵對(duì)脫氮的影響 212
11.4.1 單質(zhì)鐵與氨氮直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性 212
11.4.2 不同pH條件下還原鐵粉和鐵刨花對(duì)硝酸鹽的去除 212
11.5 耦合反應(yīng)器同時(shí)反硝化 213
第12章 催化鐵內(nèi)電解法去除廢水中陰離子表面活性劑 215
12.1 LAS廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀 215
12.2 催化鐵內(nèi)電解法處理LAS廢水可行性研究 217
12.2.1 催化鐵內(nèi)電解法處理LAS效果研究 218
12.2.2 催化鐵內(nèi)電解法機(jī)理研究 218
12.3 鐵離子對(duì)LAS混凝去除過程 220
12.3.1 Fes+的凝聚作用和LAS溶液膠團(tuán)化過程 220
12.3.2 鐵鹽對(duì)LAS的去除 221
12.3.3 催化鐵系統(tǒng)對(duì)LAS的去除作用 224
12.4 催化鐵內(nèi)電解法處理LAS影響因素研究 226
12.4.1 LAS濃度的影響 226
12.4.2 溶液初始pH的影響 227
12.5 催化鐵內(nèi)電解法處理多種表面活性劑 229
第13章 催化鐵預(yù)處理各類其他工業(yè)廢水的可行性 233
13.1 制藥類綜合工業(yè)廢水 233
13.1.1 中試廢水來源和性質(zhì) 233
13.1.2 連續(xù)流試驗(yàn)流程和研究?jī)?nèi)容 234
13.1.3 催化鐵預(yù)處理段處理效果 235
13.1.4 預(yù)處理對(duì)后續(xù)生物處理的效果 236
13.2 含鉻廢水 238
13.2.1 試驗(yàn)材料及方法 238
13.2.2 序批式試驗(yàn)結(jié)果 238
13.2.3 連續(xù)流試驗(yàn)結(jié)果 239
13.3 多種工業(yè)廢水的預(yù)處理試驗(yàn) 239
13.3.1 石化混合廢水 239
13.3.2 煉油慶水 239
13.3.3 煤氣廢水 239
13.3.4 鋼鐵廠焦化廢水 240
13.3.5 造紙廠白液廢水 240
13.3.6 印刷廢水 240
13.3.7 染色針織廢水 240
第14章 曝氣催化鐵混凝工藝 242
14.1 曝氣催化鐵法的發(fā)展 242
14.2 曝氣催化鐵預(yù)處理實(shí)際工業(yè)廢水 242
14.2.1 有機(jī)物去除機(jī)理 243
14.2.2 磷酸鹽去除 245
14.2.3 pH變化情況 246
14.2.4 處理效率的影響因素 248
14.2.5 反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 250
14.2.6 鐵消耗的影響因素 251
14.2.7 反應(yīng)器中污泥的積累量 252
14.3 曝氣催化鐵法處理低濃度城市廢水 253
14.3.1 曝氣催化鐵工藝的可行性研究 253
14.3.2 中試試驗(yàn)裝置 254
14.3.3 中試結(jié)果與討論 255
14.3.4 曝氣催化鐵工藝的影響因素研究 258
第15章 鍍陰極內(nèi)電解法及其固定床反應(yīng)器的研究 260
15.1 Cu/Fe內(nèi)電解法反應(yīng)表面的研究 260
15.1.1 試驗(yàn)原理與方法 260
15.1.2 銅絲/鐵雙金屬體系反應(yīng)表面的研究 261
15.1.3 鐵鍍銅雙金屬體系反應(yīng)表面的研究 264
15.2 鍍銅催化鐵內(nèi)電解法應(yīng)用研究 265
15.2.1 鍍銅電極最佳鍍銅率的選擇 266
15.2.2 三種還原體系脫色效果比較 273
15.2.3 共存離子對(duì)鍍銅雙金屬體系的影響研究 279
15.3 新型固定反應(yīng)床的開發(fā) 282
15.3.1 新型固定反應(yīng)床的設(shè)計(jì) 282
15.3.2 序批試驗(yàn) 283
15.3.3 連續(xù)流試驗(yàn) 285
15.3.4 兩種催化鐵體系的效果對(duì)比 289
15.4 他學(xué)置換鍍銅的研究 295
15.4.1 鍍銅基礎(chǔ)配方的改進(jìn) 295
15.4.2 鍍銅改進(jìn)配方的遴選 298
15.4.3 最佳鍍銅時(shí)間的確定 299
第16章 有關(guān)催化鐵內(nèi)電解法的相關(guān)研究與發(fā)展展望 301
16.1 替代陰極內(nèi)電解法 301
16.1.1 材料及鍍銅主要工藝步驟 301
16.1.2 塑料鍍銅陰極內(nèi)電解法處理效果 302
16.2 催化鐵內(nèi)電解法對(duì)生物處理胞外聚合物的影響 302
16.2.1 催化鐵內(nèi)電解法作為生物預(yù)處理對(duì)活性污泥ESP的影響 303
16.2.2 催化鐵內(nèi)電解法與生物法直接耦合反應(yīng)器中微生物ESP 304
16.2.3 鐵內(nèi)電解與短程硝化反硝化SBR工藝耦合對(duì)EPS的影響 306
16.3 水體修復(fù)中催化鐵除磷固磷方法的研究 310
16.3.1 催化鐵除磷方法影響因素的研究 311
16.3.2 催化鐵方法在水體中的實(shí)施形式 311
16.3.3 催化鐵固磷技術(shù)及應(yīng)用 312
16.4 催化Cu] Fe、Pd/Fe組合體系去除水源水微量有害有機(jī)物的研究 312
16.4.1 組合催化鐵體系電化學(xué)反應(yīng)影響因素的研究 313
16.4.2 催化Cu/Fe、Pd/Fe組合體系配方及工藝形式 314
16.4.3 組合體系單質(zhì)鐵消耗與鐵在水中形態(tài)的研究 314
16.4.4 組合體系的鈍化和中毒問題及其控制的研究 314
參考文獻(xiàn) 316