目錄
序
前言
第1篇 內(nèi)電解還原轉化毒害有機物基礎研究
第1章 毒害有機物主要類別及內(nèi)電解還原法 3
1.1 毒害有機物主要類別及還原方法 3
1.1.1 毒害有機物主要類別 3
1.1.2 同系有機物毒害和抑制性規(guī)律 5
1.1.3 毒害有機物還原產(chǎn)物及可生化性 7
1.1.4 毒害有機物的還原方法 12
1.2 內(nèi)電解法處理污水的機理 17
1.2.1 內(nèi)電解法的發(fā)展 17
1.2.2 陰極電化學催化作用的理論基礎 18
1.2.3 銅電極催化效果的實驗驗證研究 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)電解反應還原有機物脫氯脫硝基 29
2.1 內(nèi)電解法用于氯代有機物脫氯 29
2.1.1 金屬催化還原體系的制備和表征 29
2.1.2 氯代有機物脫氯效果 31
2.1.3 氯代有機物的動力學方程 33
2.1.4 氯代有機物脫氯反應機理 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脫硝基 42
第3章 內(nèi)電解反應還原染料有機物脫色 46
3.1 催化鐵內(nèi)電解對偶氮柒料有機物轉化的效果及電化學分析 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種染料物質脫色效率與電化學特性比較 58
3.7 催化鐵內(nèi)電解對含有染料廢水的脫色和COD去除效果 59
3.8 混凝與還原作用對染料廢水脫色的貢獻 60
3.9 催化鐵內(nèi)電解法對染料廢水脫色效果的影響因素分析 62
3.9.1 試驗方法 62
3.9.2 影響因素的正交試驗設計 63
3.9.3 單因素試驗 64
第4章 有機物還原特性及催化鐵內(nèi)電解反應影響因素 67
4.1 循環(huán)伏安分析法在廢水內(nèi)電解處理領域的應用 67
4.1.1 循環(huán)伏安分析法的原理 67
4.1.2 陰極材料對內(nèi)電解法還原效果的影響 68
4.1.3 不同性質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)電解反應的影響因素 79
4.3.1 多種催化鐵內(nèi)電解體系性能的對比 79
4.3.2 反應動力學研究與影響因素 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)電解還原反應機理 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 毒害有機物電解還原法 99
5.1 偶氮染料物質的電解還原 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 電解質的影響 107
5.2.5 溶液pH的影響 108
5.3 電解還原反應的電流效率 109
5.3.1 有機物電解還原的電流效率 110
5.3.2 有機物電解還原的電流效率計算 110
5.4 電解還原降解硝基芳香族化合物的機理 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)電解反應影響因素 118
6.1.1 催化鋁內(nèi)電解實驗體系 118
6.1.2 初始濃度 119
6.1.3 pH 119
6.1.4 反應溫度 121
6.1.5 電解質濃度 122
6.1.6 Cu與Al質量比 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理研究 124
6.2.1 電化學還原 124
6.2.2 鋁離子的絮凝作用 126
6.2.3 單質鋁的直接還原作用 127
6.2.4 還原反應與反應產(chǎn)物 127
6.2.5 絮凝作用與還原作用的關系 128
6.2.6 反應過程中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)批次運行效果 132
6.3.2 鈍化機理 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)處理實際印染廢水 137
6.4.1 催化鋁內(nèi)電解方法轉化染料效果 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)電解法處理技術與工藝
第7章 催化鐵內(nèi)電解生物預處理方法 143
7.1 上海市某化學工業(yè)區(qū)污水水質概況 144
7.2 試驗工藝的設計 144
7.2.1 預處理段 144
7.2.2 生化段 145
7.3 連續(xù)流試驗結果及其分析 145
7.3.1 COD和BOD的去除 145
7.3.2 預處理工藝對pH的影響 146
7.3.3 生物脫氮效果及氨氮的去除 147
7.4 中試結果及其分析 148
7.4.1 中試有機碳(COD、BOD)的去除 149
7.4.2 生物脫氮效果及氨氮的去除 149
7.5 其他污染指標的去除及運行中重要的影響因素 150
7.5.1 預處理降低色度效果 150
7.5.2 預處理工藝對磷、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)電解預處理生產(chǎn)性試驗 154
8.3 廢水中氨氮對催化材料銅消耗的影響 158
8.4 催化鐵內(nèi)電解法工程實踐及生產(chǎn)運行效果 161
8.4.1 基本情況 161
8.4.2 處理效果的現(xiàn)場測試研究 163
8.4.3 工程投入運行后長期處理效果 164
8.4.4 運行情況總評 165
第9章 印染廢水的脫色及生物預處理工藝 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)電解工藝無氧運行方式研究 169
9.2.2 催化鐵內(nèi)電解工藝有氧運行方式研究 170
9.3 催化鐵內(nèi)電解工藝預處理中試試驗研究 172
9.3.1 試驗內(nèi)容 173
9.3.2 試驗結果 174
9.3.3 試驗結果分析 175
第10章 生物法/催化鐵內(nèi)電解法處理精細化工廢水 177
10.1 催化鐵內(nèi)電解預處理工藝 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COD的去除效果 184
10.2.4 催化鐵內(nèi)電解對色度的去除效果 185
10.2.5 催化鐵內(nèi)電解處理后pH的變化情況 185
10.3 兩工藝流程運行效果對比 186
10.3.1 COD和BOD5去除效果的對比 186
10.3.2 氨氮去除效果的對比 186
10.3.3 色度去除效果的對比 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 耦合生物反應器啟動 191
11.1.2 生物耦合短程脫氮的影響因素 193
11.2 耦合反應器中污泥生物學特性 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 單質鐵對脫氮的影響 212
11.4.1 單質鐵與氨氮直接發(fā)生化學反應的可能性 212
11.4.2 不同pH條件下還原鐵粉和鐵刨花對硝酸鹽的去除 212
11.5 耦合反應器同時反硝化 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)電解法機理研究 218
12.3 鐵離子對LAS混凝去除過程 220
12.3.1 Fes+的凝聚作用和LAS溶液膠團化過程 220
12.3.2 鐵鹽對LAS的去除 221
12.3.3 催化鐵系統(tǒng)對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 233
13.1.2 連續(xù)流試驗流程和研究內(nèi)容 234
13.1.3 催化鐵預處理段處理效果 235
13.1.4 預處理對后續(xù)生物處理的效果 236
13.2 含鉻廢水 238
13.2.1 試驗材料及方法 238
13.2.2 序批式試驗結果 238
13.2.3 連續(xù)流試驗結果 239
13.3 多種工業(yè)廢水的預處理試驗 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 曝氣催化鐵預處理實際工業(yè)廢水 242
14.2.1 有機物去除機理 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 反應動力學 250
14.2.6 鐵消耗的影響因素 251
14.2.7 反應器中污泥的積累量 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 中試試驗裝置 254
14.3.3 中試結果與討論 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器的研究 260
15.1 Cu/Fe內(nèi)電解法反應表面的研究 260
15.1.1 試驗原理與方法 260
15.1.2 銅絲/鐵雙金屬體系反應表面的研究 261
15.1.3 鐵鍍銅雙金屬體系反應表面的研究 264
15.2 鍍銅催化鐵內(nèi)電解法應用研究 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 共存離子對鍍銅雙金屬體系的影響研究 279
15.3 新型固定反應床的開發(fā) 282
15.3.1 新型固定反應床的設計 282
15.3.2 序批試驗 283
15.3.3 連續(xù)流試驗 285
15.3.4 兩種催化鐵體系的效果對比 289
15.4 他學置換鍍銅的研究 295
15.4.1 鍍銅基礎配方的改進 295
15.4.2 鍍銅改進配方的遴選 298
15.4.3 最佳鍍銅時間的確定 299
第16章 有關催化鐵內(nèi)電解法的相關研究與發(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)電解法作為生物預處理對活性污泥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EPS的影響 306
16.3 水體修復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施形式 311
16.3.3 催化鐵固磷技術及應用 312
16.4 催化Cu] Fe、Pd/Fe組合體系去除水源水微量有害有機物的研究 312
16.4.1 組合催化鐵體系電化學反應影響因素的研究 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 316