黄浦江和长江原水臭氧化工艺中BrO-3的生成

针对黄浦江和长江原水,通过臭氧化小试实验研究副产物溴酸根(BrO-3)的生成.结果表明,黄浦江原水中含溴离子(Br-)较少,生成的BrO-3超标风险较低;而长江原水中Br-含量较高,为103.5 μg/L;1.6 mg/L初始溶解O3、pH 7.3、B-r 100 μg/L、25 ℃条件下,长江原水臭氧化30 min后生成了15.2 μg/L BrO-3,超过国家标准10 μg/L(GB 5749-2006)的限值规定.调低pH值、减少初始O3浓度、降低温度均有利于控制BrO-3的生成.长江原水臭氧化过程中ct值和BrO-3生成量之间线性关系较好.实验中OUT指标与BrO-3生成量的线性关系不明显,不可代替ct作为衡量BrO-3的标准.     

超声空化氧化过程中溴酸根的生成规律

研究了溴离子(Br~-)存在条件下,超声空化氧化过程中溴酸根(BrO_3~-)的生成机理及反应条件对其生成的影响。结果发现:超声过程中BrO_3~-的生成机理符合羟基自由基(·OH)氧化途径。BrO_3~-生成量随溴离子初始浓度的增加而增加,而溴离子转化率却随溴离子初始浓度的增加而减小。BrO_3~-的生成量随超声频率变化的大小关系为400600800200kHz,存在最大的生成频率。超声声能密度从0.06 W/mL增大为0.19 W/mL时,溴酸根生成量先增大后减小。酸性条件下BrO_3~-的生成量较大,而碱性条件下BrO_3~-的生成量较小。     

水中二溴海因在紫外辐照下的分解和副产物的形成机理

研究1,3-二溴-5,5-二甲基海因(DBDMH)水溶液中的有效溴、溴离子和溴酸根离子在紫外(UV)辐照下的转化过程,并探讨pH、光照波长和氨氮等因素对次溴酸溶液的光促歧化反应的影响.研究结果表明:普通消毒剂量的DBDMH水溶液(质量浓度为3.2 mg/L)紫外辐照5 min后可产生质量浓度较大的溴酸根离子(>25.9 μg/L);溴酸根离子是次溴酸光促歧化反应的中间产物;在实验条件下,紫外光波长越短,越有利于有效溴的光解和溴酸根的 生成,而pH的影响较小;氨氮通过与有效溴反应形成溴氨抑制溴酸根离子的生成.     

甲基红褪色光度法测定数量溴酸根离子

研究了盐酸介质中 ,在氯化纳的催化作用下 ,溴酸根离子氧化甲基红褪色的最佳条件 .吸收波长为 5 18nm .表观摩尔吸光系数为 7.2×10 4 L· m ol- 1 · cm- 1 ,溴酸根离子在 3.0～ 18μg/2 5 m L范围内符合比尔定律 .方法用于化学试剂中微量溴酸根的测定 ,结果令人满意 .     

罗丹明B褪色光度法测定微量溴酸根离子的研究

研究了罗丹明B与B rO3-的褪色反应,确定了最佳反应条件,建立了一种光度法测量微量溴酸根离子的新方法.结果表明：在盐酸介质中溴酸根氧化罗丹明B褪色,最大吸收波长为556 nm,方法的表观摩尔吸光系数ε5′56=1.5×10^5L.mol^-1.cm^-1,检出限为1.12×10^-8g.mL^-1,线性范围为0.0-18.0μg.（25 mL）^-1.用于化学试剂中溴酸根离子的测定,结果满意.     

臭氧化阶段溴酸盐生成影响因素的响应面研究

采用响应面方法,对臭氧化过程中BrO3-和其他含溴类物质(HOBr/OBr)生成的主要影响因素进行分析.结果表明:降低初始溴离子(Br-)质量浓度、臭氧投加量、接触时间或pH值均可减少BrO3-生成量;自由溴生成含量亦受Br质量浓度、臭氧投加量和pH的显著影响,而接触时间对其影响则不明显;当初始Br质量浓度小于300 μg/L时,降低臭氧投加量对BrO3-生成影响最大,可使其生成量降低达80％;当初始Br-质量浓度大于300 μg/L时,pH调节则最多可降低50％的BrO3-生成,同时可使相对臭氧投加量降低.     

紫外分光光度法测定微量溴酸根研究

研究了在硫酸介质中,碘化钾还原溴酸根离子的最佳反应条件,选择的最大吸收波长为350 nm,表观摩尔吸光系数为2.24×105L.mol-1.cm-1,溴酸根离子在0.5~6μg/10 mL范围内符合郎伯—比尔定律,检出限为0.25μg/10 mL,该法应用于化学试剂中微量溴酸根离子的研究,获得了满意的结果.     

Fe-Mn-MCM-41分子筛催化臭氧氧化控制含溴水中溴酸盐的生成

采用水热法合成铁、锰双金属掺杂MCM-41(Fe-Mn-MCM-41),并将其用于控制催化臭氧氧化含溴水体中溴酸盐,研究了初始pH、叔丁醇（TBA）、磷酸盐等对溴酸盐抑制效果的影响. 结果表明,当溶液初始pH为5.0～9.0时,溴酸盐生成量随pH值升高而增加, pH = 5.0时催化剂对溴酸盐的抑制率达到85.9%.叔丁醇（TBA）的加入使单独臭氧氧化与催化臭氧氧化中溴酸盐生成量明显降低,当加入0.1 mM TBA后,溴酸盐分别减少67.7%和81.1%. 磷酸盐的加入（1、5、10 mg/L）会降低溴酸盐生成量,当加入1 mg/L磷酸盐时,单独臭氧氧化与催化臭氧氧化两种体系中,溴酸盐抑制率分别达到29.6%和82.5%. 此外,还研究了体系中生成的HOBr与H2O2浓度,结果表明,单独臭氧氧化中次溴酸浓度高于催化臭氧氧化过程,说明催化臭氧氧化过程是通过阻止Br-氧化生成HOBr/OBr-抑制溴酸盐生成; Fe-Mn-MCM-41/O3中的H2O2浓度高于O3过程,而H2O2是一种溴酸盐抑制物,证明了催化剂的加入可以提高对溴酸盐的抑制率. 因此,Fe-Mn-MCM-41是一种可用于控制含溴水体中溴酸盐生成的臭氧氧化催化剂.     

SO2-4,HCO-3和Cl-对UV/TiO2降解矿井水中CODCr的影响

探讨SO^2-₄,HCO^-₃和Cl^{-对TiO₂光催化降解矿井水的化学耗氧量(用Cr法测)(COD_Cr)性能的影响. 用阴离子树脂充分过滤掉矿井水中阴离子, 将Na₂SO₄,NaHCO₃和NaCl分别配成在矿井水中单一存在的溶液和复合存在的溶液, 使用自制的TiO₂在紫外灯照射下光催化降解矿井水中COD_Cr. 当3种离子单独存在时, 它们均使光催化COD_Cr的降解率下降, 影响大小依次是HCO-₃>SO2-₄>Cl-; 当3种离子两两复合时, 在HCO-₃分别与SO2-₄和Cl-的复合实验中, 当HCO-₃浓度较低时, HCO-₃和SO2-₄,或Cl- 共同影响使COD_Cr降解率下降, HCO-₃起主要作用; 当HCO-₃浓度较高时,HCO-₃起主要作用. 在SO2-₄,和Cl- 的复合实验中, Cl-浓度为4.45 mmol/L, 可轻微促进COD_Cr降解率的提高, 当Cl-浓度高于此浓度时, Cl-和SO2-₄有协同作用并使COD_Cr降解率下降, 且降解率均低于Cl-和SO2-₄ ,单独存在时的降解率.}     

钼催化-共振瑞利散射光谱法测定痕量溴酸根

在盐酸介质及硼酸存在条件下,Mo(VI)催化溴酸根离子氧化I-形成I2,I2与硼酸及聚乙烯醇(PVA)反应形成蓝绿色络合物,在670nm处有一个最大吸收峰,在369nm处有一个最大共振瑞利散射峰。在选定的条件下,其吸光度和共振瑞利散射强度随着溴酸根浓度增大而线性增强,由此建立了光度法和共振瑞利散射法测定饮用水中溴酸根的新方法。BrO-3质量浓度分别在0.1~2μg/L和1~30μg/L与共振瑞利散射强度增大值ΔI和吸光度增大值ΔA呈线性关系,检出限分别为0.05μg/L和0.5μg/L。采用共振瑞利散射光谱法测定饮用水中的溴酸根,得到了满意的结果。     

连续流催化臭氧氧化控制溴酸盐生成的效能

考察了以滤后水为本底的连续流体系中,CeO2催化氧化抑制BrO3-副产物生成的效能．发现存在NOM的情况下,连续流O3／CeO2控制BrO3生成的优势仍很明显．分别考察了连续流运行状况下,不同的臭氧质量浓度、Br-质量浓度及接触氧化停留时间对O3／CeO2控制BrO3-生成量的影响．结果表明,在不同反应条件下,O3／CeO2都能明显控制BrO3-的生成．高臭氧投量（5mg／L）下,O3／CeO2氧化抑制BrO3-生成量的优势更明显,比单独臭氧氧化后的降低了73．8％．本实验所采用的Br-质量浓度范围（0～3mg／L）内,实际水体中Br-质量浓度的升高并不会减弱O3／CeO2抑制BrO3-生成量的优势．延长接触氧化的停留时间到9．8min会使得O3／CeO2抑制BrO3生成的效能更高,建议实际生产中采用10min左右的停留时间为宜．     

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe₃O₄作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV₂₅₄去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe₃O₄催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.     

微气泡臭氧氧化处理酸性大红3R废水的影响因素

为了研究微气泡臭氧氧化技术处理废水的影响因素,采用微气泡臭氧氧化技术处理酸性大红3R废水,考察臭氧投加量、酸性大红3R废水初始浓度和投加活性炭对微气泡臭氧氧化过程中脱色率、TOC去除率、pH值以及臭氧利用率的影响。结果表明,提高臭氧投加量或降低酸性大红3R废水的初始浓度,酸性大红3R废水的脱色速率和TOC去除速率均有所上升,但臭氧利用率下降。煤质活性炭对微气泡臭氧氧化具有较强的催化活性,能够显著提高酸性大红3R废水的脱色速率和TOC去除速率。臭氧投加量为48.3 mg/min、酸性大红3R废水的初始质量浓度为100mg/L时,处理效果较好。此条件下,处理30min时脱色率达到100%,处理120min时TOC去除率达到78.0%,TOC去除表观反应速率常数为0.015min~(-1),臭氧利用率始终高于99%。而投加5g/L煤质活性炭后,处理15 min后脱色率达到100%,处理120 min时TOC去除率可达到91.2%,TOC去除表观反应速率常数提高至0.037min~(-1)。处理过程中出现中间产物小分子有机酸的积累并继续氧化降解,使得废水的pH值呈现先下降后升高的趋势。可见,对微气泡臭氧氧化影响因素进行优化,可提高污染物去除速率及臭氧利用率,显著改善处理性能。     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27 g/g,反应时间为30 min,空气进气量为2.0 L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8 g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0 L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25 g/g时,总悬浮固体减少量为1.42 g/L,SCOD的增加量为626 mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068 mg/L.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

Ce-MCM-41分子筛催化臭氧氧化水中腐殖酸

采用水热法合成铈掺杂MCM-41（Ce-MCM-41）介孔分子筛,并将其用于臭氧氧化水中腐殖酸.本文研究了催化剂投加量、铈掺杂量、反应温度和初始pH对腐殖酸降解及矿化的影响. 结果表明,腐殖酸在Ce-MCM-41/O3体系内可实现有效降解. 与单独臭氧氧化相比,Ce-MCM-41催化剂的加入可提高臭氧氧化腐殖酸的矿化效果. 催化剂投加量为100 mg/L时,催化剂具有较好的催化活性,反应60min,DOC去除率为70.58%（Si/Ce=80）;三种铈掺杂量催化剂的添加均能提高腐殖酸矿化效果. 在278 ~308 K实验范围内,腐殖酸溶液的DOC去除率和UV254去除率均随反应温度升高而提高.溶液初始pH为6.0~8.5时,DOC去除率随碱性增强而略微下降. 表明温度和溶液初始pH影响催化臭氧氧化去除腐殖酸的效果. 此外,还考察了添加Ce-MCM-41对含溴水臭氧氧化过程中溴酸盐生成的影响,与单独臭氧相比,1.00 g Ce-MCM-41分子筛的加入减少了46.94%溴酸盐生成. 结果表明添加Ce-MCM-41分子筛可抑制溴酸盐的生成. 因此Ce-MCM-41分子筛可用于提高臭氧氧化腐殖酸效果和减少含溴水臭氧氧化过程中溴酸盐的生成.     

壳聚糖对活性污泥动力学参数的影响

壳聚糖具有良好的吸附性以及生物降解性,作为一种天然高分子絮凝剂,具有絮凝效果好、无毒无害,不会造成二次污染等优点,在水质净化工艺中具有广阔的应用前景。以活性污泥为研究对象,在壳聚糖(分子量为50kDa、脱乙酰度85 %)添加质量浓度分别为0,15,25,35 mg·L^-1时,采用耗氧速率表征方法,测定计算了活性污泥的动力学参数:COD_Cr 最大比去除速率(v_mS)、COD_Cr去除半饱和常数(K_S)、氨氮最大比去除速率(v_mN)、氨氮去除半饱和常数(K_N)。结果表明,一定质量浓度的壳聚糖能导致活性污泥的v_mS及v_mN降低,K_S及K_N增大,对活性污泥降解COD_Cr和氨氮有抑制作用。壳聚糖的抑制作用受壳聚糖浓度的影响,但并不随之增大而增强,即存在最大抑制作用。当壳聚糖质量浓度为25 mg·L^-1时,抑制作用最强,而壳聚糖的絮凝作用则不受此影响。     

用硅钨酸催化臭氧氧化降解聚乙烯醇模拟废水

以臭氧氧化不易生物降解的聚乙烯醇（PVA）模拟废水, 考察典型杂多酸（HPA）对臭氧氧化的催化作用. 先在3种典型杂多酸中筛选出对臭氧氧化PVA具有催化效果的硅钨酸（HSiW）, 考察反应时间、 臭氧质量浓度、 体系pH值、 催化剂用量和反应温度对PVA去除率的影响, 再通过正交实验确定去除PVA的最佳条件. 结果表明： 体系的pH值对PVA去除率影响最大, 催化剂用量的影响最小; HSiW催化臭氧氧化体系去除PVA的最佳条件为ρ(O₃)=25 mg/L, 反应温度30 ℃, 体系pH=8.3, 催化剂用量250 mg/L, 在该条件下降解反应5 min, PVA去除率即可达98.3%; HSiW未改变臭氧氧化降解PVA的基本途径, HSiW可促进臭氧分解, 生成更多的HO·, 并可催化臭氧与PVA的直接反应.     

高浓度CO2对红松幼苗及土壤碳氮特征的影响

为探知红松苗对未来大气CO₂浓度的碳、氮响应策略,系统了解不同CO₂浓度下红松幼苗及其土壤碳、氮特征,采用生长箱培养法,分别研究了350、700 μmol/mol CO₂浓度下红松幼苗主要器官碳、氮浓度与积累(吸收)量变化,并分析其培养土壤的碳、氮含量。结果表明:与低浓度CO₂处理相比,高浓度CO₂处理并未对红松幼苗根、茎及叶的碳浓度产生显著影响,但导致叶碳积累量显著增加37.63%; 高浓度CO₂培养导致红松幼苗根、茎、叶氮浓度显著降低,茎氮吸收量显著下降27.45%,根、茎、叶的碳氮比升高,土壤溶解性有机碳含量显著增加28.82%,总有机碳、微生物量碳、全氮、微生物量氮及水解性氮含量均未发生显著变化,碳氮比增加。总体上,3年生的红松幼苗氮浓度、碳氮比、叶碳积累量及土壤溶解性有机碳对CO₂升高响应迅速。