多相催化臭氧氧化对CHCl3生成势降解效能研究

以腐殖酸为天然大分子有机物的代表物,研究了多相催化臭氧氧化技术对三卤甲烷生成势的去除规律.试验发现,催化剂的存在提高了臭氧对腐殖酸的无机矿化度,但并没有进一步改善臭氧化对腐殖酸分解产物的可生化性.在本试验条件下,反应的初始5min和20min后,催化臭氧氧化过程三卤甲烷生成势降低明显,并且显著优于单独臭氧化.而在反应的中间阶段(5～20min),催化臭氧氧化与单独臭氧化对三卤甲烷生成量的影响差异很小.对比THMFP/TOC比值,推测单独臭氧化和催化臭氧氧化后,有机物中可与氯反应生成DBP的反应点逐渐降低.相对而言,催化臭氧氧化较单独臭氧化对这些反应点的减少更有效.     

壬基酚水溶液的臭氧氧化研究

研究了壬基酚（NP）溶液初始浓度、溶液初始pH值、臭氧含量对NP降解的影响。结果表明：在PH值为3．0～9．0范围内,PH初始值越大,NP降解率越高;在5～20mg／L范围内,臭氧体系对它的降解过程遵循表观1级反应动力学规律,表观降解速率常量kobs为0．4738min^-1;臭氧含量不同时,NP的降解速率也不同,臭氧浓度越高,降解也越快。氧化过程中有小分子羧酸类物质生成。HPLC色谱图表明,在氧化过程中,没有含苯环结构中间产物的明显积累,可能是由于中间产物生成的量很少或者是由于这些中间产物易于进一步氧化降解形成对280nm紫外光没有吸收的产物（如苯环分裂的产物等）。     

臭氧氧化MTBE反应动力学及其特性研究

文章针对汽油添加剂甲基叔丁基醚对环境日益严重的污染问题,在臭氧氧化MTBE反应机理研究的基础上,对反应特性及其中间产物进行了研究。动力学研究与实验结果均表明,O3氧化MTBE为准二级反应,加入H2O2,能降低反应活化能,提高反应速率,减少臭氧投加量;采用GC/FID检测MTBE及其氧化产物,以GC保留时间确定臭氧氧化MTBE的可能中间产物为叔丁醇、叔丁基甲酯及丙酮等。     

臭氧氧化水中新型污染物三氯蔗糖的机理分析

为了探究新型污染物三氯蔗糖(SUC)的有效去除方法,考察了连续臭氧对水中SUC的降解效果,分析了臭氧通量、SUC初始浓度、初始p H值、温度和共存阴离子等因素对降解效果的影响,并通过产物鉴定推测了SUC的降解路径.结果表明:臭氧氧化工艺能高效去除SUC,中性条件下羟基自由基(HO·)间接氧化作用大于臭氧直接氧化.SUC降解过程均符合拟一级动力学反应方程特征,反应速率常数均随臭氧通量、p H值和温度的升高而增大;SUC的初始浓度高将降低降解效果,水中常见阴离子抑制SUC降解的顺序为CO_3~(2-)HCO_3~-Br~-Cl~-.利用幂指数型经验模型得到了臭氧降解SUC的动力学模型,臭氧氧化过程经LC/MS鉴定有4种中间产物,降解路径可能为糖苷键的断裂和HO·的取代反应.     

臭氧对水中甲基对硫磷的降解

通过研究臭氧对水中甲基对硫磷的降解.探索臭氧对甲基对硫磷的降解机制和影响因素.将臭氧气体充入反应器中与甲基对硫磷进行反应,采用GC-MS和标准样品对中间产物进行定性分析,并用HIPLC同时监测甲基对硫磷的残留量和中间产物的生成量.结果表明,臭氧对甲基对硫磷的降解由臭氧直接氧化和羟基自由基间接氧化共同完成,降解历程遵循假一级反应动力学.50 mmol/L离子清除剂叔丁醇使甲基对硫磷的降解速率降低60%,而溶液pH值对降解速率则无明显影响.通过GC/MS分析,确定了甲基对氧磷为甲基对硫磷的臭氧降解中间产物.甲基对氧磷的生成量受到溶液pH和甲基对硫磷起始浓度的影响,较低溶液pH和较高甲基对硫磷起始浓度均有利于甲基对氧磷的积累,而离子清除剂则对甲基对氧磷的生成量没有显著影响.     

TiO2光催化臭氧氧化降解全氟辛酸的研究

TiO_2光催化臭氧氧化可以有效降解全氟辛酸(PFOA),反应4 h后的脱氟率达到44.3%.考察了PO_4~(3-)、PFOA初始浓度、反应温度对PFOA脱氟率的影响.结果表明,TiO_2光催化臭氧氧化降解PFOA过程发生在催化剂表面,PFOA和O_3在TiO_2表面的吸附是降解反应发生的必要条件;反应过程的前半段温度占主导因素,脱氟率随温度升高而升高,反应过程的后半段吸附作用影响更大,温度越低脱氟率反而越高;降解过程中产生的中间产物主要是5种短链全氟羧酸化合物,包括C_6F_(13)C_OOH、C_5F_(11)C_OOH、C_4F_9C_OOH、C_3F_7C_OOH和C_2F_5C_OOH.TiO_2光催化臭氧氧化降解PFOA的机理类似于Photo-Kolbe反应.     

水溶液中己烯雌酚的臭氧氧化研究

利用臭氧氧化技术对己烯雌酚(DES)水溶液进行了研究,考察DES溶液初始浓度、溶液初始pH值、臭氧投加量对DES降解的影响.结果表明,在pH3.0～9.0范围内,pH初始值越高,DES降解率越大;在5～20mg/L范围内,DES初始浓度越大,降解效率越高,反应属于一级动力学,动力学方程为-dc/dt=0.08785c;臭氧投加量越大,DES去除率越高;HPLC色谱图表明,在DES臭氧氧化降解过程中,有极性较DES大的产物;氧化过程中溶液的pH值和电导率的变化结果表明,有小分子酸性物质产生.     

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。     

胱氨酸与烟草多酚氧化酶作用机理的探讨

通过酶活性测定和紫外-可见光谱研究了胱氨酸对烟草多酚氧化酶(简称PPO)活性的影响.结果表明,胱氨酸对烟草多酚氧化酶有抑制作用,其机制是胱氨酸中的硫醚与烟草多酚氧化酶活性中心的铜离子配位,但底物或产物抑制胱氨酸与多酚氧化酶的结合;胱氨酸还可以与酶促反应产物结合生成无色复合物.胱氨酸抑制烟草PPO的过程可分为两步:首先胱氨酸与烟草PPO结合生成中间产物,中间产物仍具有一定的酶活性;然后中间产物结构进一步发生变化,成为无活性的形式.     

用于地下回灌的城市污水臭氧处理

为回用城市污水 ,以缓解我国水资源日益短缺的紧张局面 ,研究了臭氧对典型城市二级生化出水 (北京高碑店污水处理厂 )中有机物的去除效果。对以 AOX表征的有机物 ,臭氧与之的直接反应和间接反应的去除率存在限值 ,直接反应的最大去除率可达 2 4% ,间接反应的最大去除率可达 3 8%。间接反应中 ,NO-2 、细菌、苯系物优先与臭氧反应 ,AOX、DOC反应慢 ,臭氧去除 AOX是氧化卤素原子的脱卤作用。二级生化出水经臭氧处理后 ,还可以有效去除细菌 ,并破坏大分子及苯环 ,从而提高了水的可生化降解性。臭氧消耗量为 2 4mg/ L 时 ,再经土壤含水层处理 ,出水 DOC值可达地下水水源标准     

AlCl3催化苊与硝基苯制备功能高分子中间体

为制备更多新型功能高分子中间体，研究了高活性lewis酸AlCl3催化作用下，苊与硝基苯在温和条件常温常压下的反应．GC／MS分析发现生成了N-苯基氨基苊烯、N-苯基氨基苊、联苊-苊烯和联苊等产物．GC考察了不同反应条件对苊转化率和产物选择性的影响，时间对苊转化率影响不大，N-苯基氨基苊的选择性随着时间增加而增大；随着AlCl3用量的增加，苊转化率和N-苯基氨基苊的选择性随之增加；AlCl3与苊的摩尔比为1．2和2．4时，产物中联苊和N-苯基氨基苊的选择性分别达到77．6％和90．2％．对不同反应条件下的反应产物，通过重结晶获得了多环功能高分子中间体联苊和染料、医药中间体5-（N-苯基）氨基苊两种主产物的纯品，用GC／MS、FT—IR、UV和^1H NMR等分析测试手段鉴定了其结构．     

催化臭氧化与生物活性炭联用除污染中试研究

通过中试模型对比了单纯臭氧化与催化臭氧化分别与生物活性炭联用深度水处理技术的除污染效能.结果表明,催化臭氧化比单纯臭氧化更能强化生物炭去除有机物.催化臭氧化与生物炭联用具有协同除污染作用,有效降低了生物活性炭的有机物负荷、减轻了生物炭出水有害物质的穿透.催化臭氧化出水中剩余臭氧更少与溶解氧含量更高等对后续生物炭滤池中生物活性的增强有促进作用.     

锌镁铝类水滑石催化臭氧氧化降解吡啶废水的工艺研究

通过尿素水热共沉淀法制备了一种锌镁铝类水滑石（LDHs）,将其煅烧制得焙烧态锌镁铝类水滑石（LDOs）,使用鼓泡搅拌反应器,以吡啶降解率和出水化学需氧量（COD）为评价指标研究了LDOs在臭氧氧化降解吡啶中的催化潜力,并分析了其催化臭氧氧化动力学。结果表明,与单独臭氧氧化相比,LDOs催化臭氧氧化可显著提升对吡啶的降解效果。对于初始质量浓度为300 mg/L的吡啶废水,在反应时间为40 min、催化剂用量为0.6 g/L和初始pH为10的条件下,吡啶降解率和出水COD可分别达到96.9%和71.7 mg/L,并且初始吡啶的质量浓度越低,降解速率越快。此外,LDOs还表现出优异的催化稳定性。单独臭氧和催化臭氧氧化降解吡啶的过程都近似符合伪二级反应动力学模型,同时结果表明·OH是LDOs催化臭氧氧化降解吡啶的主要自由基。吡啶的主要降解产物可能为N-甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺有机物以及硝酸根离子、二氧化碳和水等小分子无机化合物。     

Improved Performance of Membrane Bioreactor by Sludge Ozonation for Reduction of Excess Sludge Production

To seek for an alternative solution for the treatment and disposal of excess activated sludge, a hybrid system of membrane bioreactor ( MBR) coupled with ozonation process (i.e., ozonation run) was set up to treat the domestic wastewater. A reference run without ozonation was also preformed as a control. The optimal ozone dose of solubilization in the ozonation run was firstly determined through the batch sludge ozonation tests. A 40-day continuous operation of the two parallel systems demonstrated that circulation of ozonized sludge as lysate did not impact the performance of MBR in terms of organic and ammonia removal. On the contrary, an improvement in TN removal (by 7.7%) and sludge reduction (by 54%) was observed in the ozonation-combined MBR, and it was furthermore illustrated by the calculation of the mass balance based on the COD and TN substances. In addition,ozonation did not deteriorate the sludge activities for the ozonation run, indicating that not much inert organic materials built up in the bioreactor. Decreased VSS/SS ratio and lower amount of filamentous bacteria after ozonation treatment on the other hand improved the sludge settleability, as lower and constant Sluge Volume Index (SVI) values were detected in the ozonation run.     

臭氧氧化发光法测定植物和土壤的有机质组成

本文在测定有机质含量的臭氧氧化发光实验平台的基础上,验证了反应方程,建立了根据臭氧氧化发光特征估算有机质组成的模型。实验表明,臭氧氧化发光法能够测定植物和土壤的有机质组成。相比传统方法,该方法快速、无污染,应用价值较大。     

用于电厂生活污水深度处理的不同臭氧化工艺

以河北西柏坡电厂生活污水处理厂二级出水为原水,考察了不同臭氧化工艺对该厂二级出水中微量有机物的处理效果.静态实验和动态实验的结果均表明,紫外线、活性炭协同催化臭氧化技术(即OUC技术)可显著提高二级出水中难降解有机物的氧化降解,并可显著提高臭氧利用率.     

催化臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化的研究

采用CuO为催化剂对臭氧氧化垃圾渗滤液水质变化进行了研究.结果表明:CuO对臭氧氧化垃圾渗滤液反应具有明显的催化作用,最佳催化剂投加量为0.7g/L;BOD5/COD的研究表明臭氧氧化提高了垃圾渗滤液生物降解性;UV254研究显示催化剂存在条件下臭氧氧化可以使废水中不饱和有机物和芳香族化合物快速分解;三维荧光光谱(Excitation-Emission Matrix,EEM)分析结果表明垃圾渗滤液中含有较多类富里酸物质,臭氧氧化后类富里酸物质减少,并产生了新的有机物峰;臭氧氧化作为生物处理的预处理手段时,催化剂的加入能够加快反应速度,缩短反应时间,减少臭氧使用量.     

CeO2／O3催化氧化对滤后水中小分子副产物生成的影响

考察了连续流体系中,滤后水经氧化铈催化臭氧氧化（CeO2／O3）后小分子醛、酮、羧酸及酮酸副产物的生成情况．发现CeO2／O3明显提高了DOC和SUVA的去除率,醛、酮副产物的产量比单独O3氧化后的增加了8％,而羧酸和酮酸的产量却比单独O3氧化后的分别降低了28％和54％．羧基类副产物大幅降低的原因主要与CeO2表面Ce（Ⅳ）对羧基官能团较强的络合亲合力有关．CeO2／O3氧化后小分子副产物总量比单独O3氧化后的降低了23％,但用小分子副产物总量折算有机碳占DOC的比例来间接显示氧化后剩余DOC的可生物降解性,结果表明,CeO2／O3进一步提高了滤后水剩余DOc的可生化性．     

Y3+掺杂TiO2柱撑膨润土光催化氧化甲基橙的降解过程

采用酸性溶胶法制备掺杂钇离子（Y³⁺）的二氧化钛（TiO₂）柱撑膨润土, 并用其光催化降解甲基橙（MO）. 利用紫外可见分光光度法（UV-Vis）、 液相色谱质谱联用（LC-MS）及紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）分析降解过程中的中间产物和催化剂, 研究降解过程中化学需氧量（COD）、 总有机碳（TOC）、 电导率和pH值等参数的变化. 结果表明, 反应6 h后, 溶液基本无色, 降解率达99.6%; 反应过程中产生甲苯磺酸、 苯胺及对苯二酚等中间产物, 并随着反应的进行不断降解矿化; 反应结束后, 溶液pH值由5.0降至4.6, 电导率由82.60 μS/cm增大至141.50 μS/cm, 上清液COD值由80.20 mg/L降至12.20 mg/L, 悬浊液COD值由201.20 mg/L降至102.90 mg/L, 溶液的TOC值由3020 mg/L降至13.10 mg/L, 催化剂TOC值由76.80 mg/L降至43.10 mg/L; 反应过程按吸附-光催化协同机制进行.