湿氧化改性多孔炭对低浓度苯和丁酮蒸汽的吸附

空气中挥发性有机化合物 (VOC)严重危害人体的身体健康 ,因而研究 VOC的去除具有重要意义。该文研究了椰壳活性炭 (AC)和粘胶基活性炭纤维 (ACF)湿氧化处理后对低浓度 VOC苯和丁酮的吸附。 AC和 ACF分别用质量分数为 30 %和 5 0 %的 H2 O2 、浓 HNO3进行湿氧化处理。采用 X射线光电子能谱 (XPS)和氮气容量法研究了 ACF,采用扫描电镜 (SEM)研究了 AC处理前后性质的变化。并利用热重分析仪 (TGA)研究了对挥发性有机化合物丁酮和苯的吸附。实验结果表明 :ACF经 H2 O2 处理后具有活化作用 ,比表面积和微孔容积都增加了 ,特别是用质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后更有利于低浓度苯和丁酮的吸附 ;AC经湿氧化处理后 ,扫描电镜下呈现不同的微观形貌特征 ,质量分数为 30 %的 H2 O2 处理后 ,增强了对苯的吸附 ,减弱了对丁酮的吸附。     

Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂制备条件对其催化降解含聚丙烯酰胺废水活性的影响

以Fe2O3为活性组分,γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了Fe2O3/Al2O3催化剂,并将其用于催化降解模拟聚丙烯酰胺(PAM)废水.考察了催化剂制备条件对催化活性的影响,得出最佳制备工艺条件为:以Fe(NO3)3水溶液为浸渍液、活性组分负载量20%、焙烧时间3 h、焙烧温度500℃.在温度为60℃、pH=7.0、催化剂加入量为2 g/L,H2O2的质量浓度为0.6 g/L的条件下对质量浓度为400 mg/L聚丙烯酰胺废水进行降解,反应90 min后废水中聚丙烯酰胺相对分子质量降解率最高可达90%以上,CODCr去除率达86%,显示出了较高的催化活性.Fe2O3/Al2O3催化剂经过多次重复使用,催化活性基本没有降低,使用寿命长.     

有机溶剂中4,4''''-二溴联苯的超声降解

研究了有机溶剂中4,4'-二溴联苯(4,4'-DBB)的超声降解.考察了初始质量浓度、处理时间及添加氧化剂(H2O2)和盐(NaCl)后的联合作用对降解率的影响.采用超声频率20 kHz、固定声强0.16W/cm2的超声波作用一段时间,结果表明:初始质量浓度越大,降解率越低;超声时间越长,降解率越高.单独超声降解8 mg/L 4,4'-DBB溶液600 min,降解率可达16.0%.而加盐超声240 min,10 mg/L 4,4'-DBB溶液的降解率可提高到12.1%,符合一级反应规律,一级反应常数为-5.231 18×10-4 min-1.超声与过氧化氢(US/H2O2)联合作用180 min,2 mg/L 4,4'-DBB溶液的最终降解率可达到43.1%.     

木质活性炭纤维负载纳米TiO_2降解甲醛的效果

以杉木木粉经苯酚液化、熔融纺丝、固化处理、二氧化碳活化后获得的木质活性炭纤维为载体,采用溶胶–凝胶法制备木质活性炭纤维负载纳米TiO2(WACFs/TiO2)光催化复合材料.研究光照时间、WACFs/TiO2催化剂用量、纳米TiO2负载量和初始甲醛质量浓度对WACFs/TiO2降解甲醛效果的影响.结果表明:随着光照时间、催化剂用量、初始甲醛质量浓度的增加,WACFs/TiO2对甲醛的降解率逐渐增加,但催化剂用量对甲醛降解率的影响相对较小;随TiO2负载量的增多,WACFs/TiO2对甲醛的降解率呈现先增加后减小的趋势.当光照时间7,h、催化剂用量0.5,g、纳米TiO2负载量29.89%、初始甲醛质量浓度8.82,mg/L时,WACFs/TiO2对甲醛的降解率达到92.33%.     

超滤处理含油污水的臭氧清洗机理研究

通过对臭氧清洗工艺参数优化,确定了膜的清洗流速为3.5 m/s,臭氧投加质量浓度为4 mg/L,清洗时间为10 m in,清洗水的初始pH值为10.利用该工艺参数对原油污染超滤膜进行清洗,总体膜通量恢复率接近100%.对清洗后的超滤膜污染物GC-MS分析表明,臭氧使膜表面轻烃类污染物氧化为小分子有机酸或CO2和H2O,而难溶于水的重烃类污染物降解为易溶于水的极性物质.     

TiO_2/ACF滤网在闭式循环系统中降解气相二甲苯的研究

以AlPO_4为粘结剂采用胶粘法制备ACF负载TiO_2滤网(简写为TiO_2/ACF滤网),利用XRD和BET等手段对TiO_2/ACF滤网进行了表征。自行搭建闭式循环实验系统,以气相二甲苯为模型污染物,在系统中进行二甲苯气体的吸附-光催化降解实验,考察了初始质量浓度、迎面风速和相对湿度对降解效果的影响。研究结果表明,纳米TiO_2通过AlPO_4的粘结作用较好地负载到了ACF表面,TiO_2/ACF滤网的BET比表面积为672.8m~2/g.当ρ0=28～42mg/m~3时,初始质量浓度的变化对降解过程影响不显著。随着迎面风速的增大,TiO_2/ACF滤网对二甲苯气体的吸附率和光催化降解率均先升高而后降低,在迎面风速v=0.30m/s时达到最大。随着相对湿度的增加,TiO_2/ACF滤网对二甲苯气体的吸附率逐渐降低,而光催化降解率则是先上升后下降。相对温度(RH)为50%时,TiO_2/ACF滤网对二甲苯气体的吸附-光催化降解率达到最大。     

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%.     

臭氧与超声耦合提高垃圾渗滤液的降解效率

分别采用单独臭氧(O3)、单独超声(US)和臭氧与超声耦合(O3&US)的方法对垃圾渗滤液进行降解,考察垃圾渗滤液浓度、酸碱环境、电导率、阴阳离子对方法O3&US降解垃圾渗滤液的影响.结果表明:相同条件下,方法O3&US对垃圾渗滤液的降解能力高于方法O3和方法US.随垃圾渗滤液浓度的增大,方法O3&US的降解效果呈现趋势是先增强后降低.在垃圾渗滤液初始COD为300 mg/L时,方法O3&US降解效果最优,其COD、氨氮、总氮去除率分别是46.8％、38.8％、44.3％.碱性条件能提高方法O3&US降解能力,酸性条件则会起抑制作用.垃圾渗滤液电导率提高,方法O3&US对垃圾渗滤液降解能力降低.阴离子HCO3-和CO2-3会抑制方法O3&US中羟基自由基的生产,降低降解能力,且CO2-3的抑制作用大于HCO3-的.     

臭氧-固定化生物活性炭去除煤气废水中酚的研究

将降解酚类化合物的高效工程菌固定在活性炭上,采用臭氧-固定化生物活性炭(O3-IBAC)工艺处理煤气废水。研究证明:在臭氧投量为18mg/L ,接触时间为2 0min时,臭氧可以改变水中有机物的结构,但是有机物的总量没有明显的变化。当煤气废水进水COD、酚类的质量浓度分别为5 0 0mg/L、95mg/L左右时,采用O3-IBAC工艺对两者的去除率可以分别达到80 %、92 %以上。系统运行6个月后,IBAC上工程菌分布均匀,炭数量可达6 .1×10 3cfu/g ,而且工程菌在种类上仍然占优势。同时,运用生态位理论解释了工程菌可以长期稳定存在,且保持较高的生物活性的原因     

超声-臭氧法处理PTA模拟废水的影响因素

运用超声、臭氧以及2种技术相结合的超声-臭氧方法处理对苯二甲酸(PTA)模拟废水,比较3种方法处理效果的差异,并讨论了臭氧流量、超声功率和模拟废水初始质量浓度对处理效果的影响.结果表明,超声-臭氧处理组对模拟废水的处理效率优于超声处理组和臭氧处理组.在40 h内超声-臭氧处理组的模拟废水COD由3 053.67 mg/L下降到73.24 mg/L,下降了97.60%,而超声处理组和臭氧处理组的模拟废水COD分别下降了93.30%和16.98%.臭氧流量、超声功率和模拟废水的初始质量浓度对反应体系的降解效果有显著的影响,提高超声功率和臭氧流量可以提高对模拟废水的处理效率.     

载硫活性炭纤维(ACF/S)吸附脱除模拟焚烧烟气中的铅

在不同浓度的硫溶液中, 通过化学浸渍方法将单质硫负载到活性炭纤维(ACF)表面, 得到活性炭纤维负载硫(ACF/S)材料。在不同气氛下(HCl, SO₂, HCl+SO₂)的垃圾焚烧模拟烟气中, 以ACF/S对烟气铅进行吸收实验, 采用扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析研究其对铅的去除机理。结果表明, ACF/S中的单质硫大多富集在ACF表面, 对ACF比表面积影响不大, 但明显提高了ACF对铅的去除效果。此外, 在不同的烟气氛围(HCl, SO₂, HCl+SO₂)中, ACF/S均对烟气铅均有较好的捕集效果, 对颗粒铅捕集率均达到65%以上, 对气态铅均达到80%以上。因此, 利用硫改性活性炭纤维提高焚烧烟气中的铅的捕集率是可行的。     

活性炭纤维电吸附去除Cr(Ⅵ)的研究

研究了活性炭纤维(ACF)吸附含铬模拟废水.实验结果表明,吸附平衡时间为60 min,最佳pH为2～4,最佳Cr(Ⅵ)初始浓度为25 mg/L,Cr(Ⅵ)含量与ACF的最佳比值为12.4 mgCr(Ⅵ)/g ACF.ACF对Cr(Ⅵ)的吸附符合Freundlich等温式.在最佳操作条件下,Cr(Ⅵ)的去除率可达98.72%.电吸附能够提高ACF对总铬的吸附率.循环电吸附/电脱附实验表明,电脱附能够明显提高总铬的脱附率,并且随着再生次数的增加,吸附率和脱附率降低的并不明显,所以在酸性条件下对ACF进行电脱附再生具有可行性.     

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。     

臭氧氧化法处理模拟染料废水影响因素及降解动力学研究

采用臭氧氧化法对酸性红B模拟染料废水进行处理,通过正交试验和单因素试验研究了反应时间、臭氧通量和初始反应pH值等因素对废水处理效果的影响。实验结果表明,在酸性红B质量浓度为250mg/L、反应时间为10min、臭氧通量为10.53mg/min和初始反应pH值为10.0的条件下,酸性红B去除率可达到99.31%,TOC去除率达到44.91%。采用紫外-可见吸收光谱分析表明臭氧可有效破坏酸性红B分子中的共轭体系,达到脱色的目的。臭氧氧化降解酸性红B近似符合一级动力学方程ln(c0/ct)=0.167 7t+1.624 7。     

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.     

废旧锌锰电池在印染废水处理中的应用

分别以废旧电池中回收的锰氧化物和MnO2为处理剂,对活性艳蓝模拟的染料废水进行了脱色实验。实验结果表明,初始的pH是影响脱色效率的主导因素,当pH=2,投加量为85 mg/L,反应时间t=33 min时,分别通过两个处理剂处理后废水的脱色率都在70%以上,而且通过30 min反应后的紫外扫描发现,锰氧化物更有利于染料废水的脱色,为废旧电池资源化利用提供了新途径。     

O3-BAC对微污染水源水氨氮去除研究

针对福州市某水厂原传统处理工艺不能有效去除微污染水源水氨氮,出厂水氨氮不能稳定达标的情况,采用臭氧-生物活性炭(O3-BAC)处理工艺对水厂进行了中试研究,研究了臭氧投加量、水温、臭氧接触室气水比、活性炭滤池空床停留时间(EBCT)、流向等因素对氨氮去除的影响.结果表明:对于氨氮浓度为0.6~2.0 mg·L-1的微污染水源水质,最佳的臭氧投加量为2 mg·L-1;且当水温为16~24℃,臭氧接触室气水比为5∶3∶2,EBCT为15 min时,氨氮的去除效果在75%以上;此外,与下向流工艺相比,上向流工艺具有较高的去除率.     

进水碳磷比对连续流反硝化除磷工艺脱氮除磷效果的影响

针对连续流双污泥反硝化除磷工艺,考察进水碳磷质量比(m(C)/m(P))对化学需氧量(COD)、氨氮和总磷(TP)去除效果的影响.系统进水COD和氨氮分别保持在250和45 mg/L左右,通过改变进水TP浓度来调整m(C)/m(P).实验结果表明:在m(C)/m(P)比分别为64.1,42.0,33.0和17.8的情况下,TP去除率分别为93.2％,92.0％,78.3％和65.8％,除磷效率明显降低.在m(C)/m(P)＞42.0的情况下,出水TP低于0.5 mg/L.随着m(C)/m(P)的降低,反硝化聚磷污泥释磷量和净聚磷量增加,净聚磷量分别为3.63,5.33,6.26和10.3mg/L.m(C)/m(P)减小有利于提高生物除磷系统的稳定性,但出水磷浓度会有所增加,可通过适当延长后置曝气池停留时间来降低出水磷浓度.m(C)/m(P)对COD的去除和脱氮的效果影响不大,COD去除率保持在85.6％～93.1％,氨氮的去除率大于93％.     

生物浮动床处理电厂厂区生活污水

利用"生物浮动床-过滤-臭氧杀菌"技术处理电厂厂区生活污水,耐有机负荷冲击和水力冲击的能力强,对CODcr、氨氮、总磷有较好的去除效果.CODcr总去除率最高可达到95%,出水CODcr稳定在10～30 mg/L;总磷去除率达到50%以上,出水总磷质量浓度低于0.5mg/L;对NH3-N的去除率基本可以稳定在80%以上;浊度消减率可达到84%,细菌杀灭率大于99.9%,出水细菌浓度小于1/L.     

小型一体式净水器净水材料性能研究

为研制小型一体式净水器滤芯,选用活性炭纤维（ACF）、凯得菲（KDF）和壳聚糖作为净水材料,对水中低浓度的Cd2＋、余氯和氯仿进行去除．研究了振荡时间、净水材料用量和初始质量浓度对不同材料净化效果的影响,并进一步确定了滤芯的最佳质量配比方案为ACF：KDF：壳聚糖=2：1：1．其处理后的Cd^2＋、余氯和氯仿溶液质量浓度分别小于0．003、0．02和0．020mg／L,处理负荷较高,且水质得到较好的改善,能满足人体直接饮用的标准．