以减少剂增强的印刷电路板污泥为基础的芬顿工艺,用于高效处理焦化废水:性能,优化和机制
Fengcheng Jiang1, Guangyi Zhu2, Chuanbing Zhang3
1School of Resources and Environment, Henan Polytechnic University, Jiaozuo, Henan 454003, China; Henan Provincial Engineering Research Center for Intelligent Monitoring and Management of the Water Environment, Jiaozuo, Henan 454003, China; Henan Key Laboratory of Coal Measure Unconventional Resources Accumulation and Exploitation, Jiaozuo, Henan 454003, China.
这项研究将印刷电路板污泥重新用作处理焦化废水的催化剂,有效地去除化合物和化学氧气需求,使用与硫酸类似的芬顿工艺.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 焦化废水 (CWW) 由于有毒的化合物 (PC) 和高化学氧气需求 (COD) 带来了重大环境挑战.
- 传统的治疗方法经常与CWW的固性和复杂成分作斗争.
- 开发具有成本效益和可持续的处理解决方案对于工业废水管理至关重要.
研究的目的:
- 研究印刷电路板污泥 (PCBS) 作为CWW处理的异质催化剂的有效性.
- 优化一种类似芬顿的先进氧化过程 (AOP),使用PCBS,过氧化 (H2O2) 和硫酸 (STS) 来同时去除PC和COD.
- 阐明降解机制,并评估这种废物转化为资源方法的可持续性.
主要方法:
- 重新利用PCBS作为一个低成本的异质催化剂在一个类似芬顿的AOP.
- 使用Box-Behnken设计响应表面方法优化关键反应参数 (酸,PCBS剂量,STS,H2O2).
- 通过机理学研究,分析污染物去除效率和调查降解途径.
主要成果:
- 优化的PCBS/H2O2/STS系统实现了高清除效率:95.66%的PC和57.74%的COD,与模型预测非常相匹配.
- 确定了一种双相降解机制,涉及PCBS上的异质催化和由STS促进的同质反应.
- 发现基和基中间体充当电子介质,提高工艺效率并减少STS消耗.
结论:
- 印刷电路板污泥可以有效地被重新利用为化废水处理的异质催化剂.
- PCBS/H2O2/STS系统提供了一种高效和可持续的"废物到资源"解决方案,用于去除化合物和COD.
- 这种先进的氧化过程克服了传统芬顿方法的局限性,为工业废水处理提供了有前途的方法.
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