UV/H_2O_2工艺降解水中扑热息痛

针对传统工艺难以有效去除水中抗生素的问题,采用UV/H2O2工艺降解水中残留的典型药物扑热息痛(APAP)。紫外光会催化双氧水(H2O2)产生羟基自由基(HO.)降解水中扑热息痛。扑热息痛降解过程符合准一级动力学模型。研究其反应物初始质量浓度、H2O2投加量、反应液pH、光照强度及水中不同阴离子对扑热息痛去除率的影响。研究结果表明:随着反应物初始质量浓度的升高,UV/H2O2工艺降解APAP的反应速率降低,当反应物初始质量浓度从2 mg/L增加至10 mg/L时,降解速率常数由0.108 9 min-1降低到0.037 6 min-1;在一定范围内,双氧水投加量越多,APAP的降解速率越快;光照强度越强,APAP的降解速率越快;在酸性条件下,UV/H2O2工艺降解APAP速率较快;阴离子对UV/H2O2工艺降解APAP的影响不同,阴离子体系反应降解速率常数从大至小依次为NO3-,SO42-,Cl-和CO32-。     

纳米铁酸钴活化过氧单硫酸盐系统去除水中磺胺类药物的研究

研究了磁性纳米铁酸钴/过氧单硫酸氢钾(CoFe_2O_4/PMS)系统降解典型磺胺类药物(SAs)的效果与机制,选取磺胺甲基嘧啶(SM1)及磺胺吡啶(SPY)为去除对象,考察各影响因素对药物去除效果的影响,并通过淬灭实验间接验证了系统中自由基的种类.结果表明:磺胺类药物的降解过程符合拟一级动力学模型,提高CoFe_2O_4投量及PMS投量、降低药物初始浓度可增大反应速率;CoFe_2O_4/PMS系统降解SM1,SPY的最大拟一级动力学反应速率常数kobs值均发生在pH=9;催化剂循环3次后仍保持较高的催化性能,此时系统对SM1,SPY的去除率高达47.1%,62.4%;低浓度的HCO-3明显抑制了SM1的降解,但HCO_3~-的存在有利于SPY的降解,Cl~-对2种药物的降解均有明显抑制作用;淬灭实验表明系统中可能同时存在·SO_4~-及·OH,且·SO_4~-对药物的去除起主要作用.研究表明纳米铁酸钴是一种催化性能优异、稳定性高、易于回收的催化材料.     

UVC/K2S2O8体系中对乙酰氨基酚降解动力学研究

以对乙酰氨基酚(APAP)为研究对象,采用UVC为光源,K_2S_2O_8为氧化剂,探究其光催化降解可行性,并考察了不同氧化剂用量、APAP底物初始浓度、光照强度、pH值等单因素对APAP降解动力学影响.研究结果说明APAP在水体系下的光催化降解符合Langmuir-Hinshelwood动力模型,其降解一级动力学速率常数为0.1420 min~(-1);随着底物初始浓度增加,APAP光降解速率减小;随着氧化剂K_2S_2O_8浓度增加,APAP光降解速率增大;随着光照强度增强,APAP光降解速率越大;随着pH值的增加,降解速率越小,故APAP最佳降解条件为酸性条件.最后,活性物种的测定实验表明,随着乙醇用量增加APAP降解速率明显受到抑制,而叔丁醇对降解速率没有太大影响,因此在UVC/K_2S_2O_8体系中硫酸根自由基对APAP的降解起到主要作用.     

超声辐照降解MC-RR动力学的影响因素

利用超声辐照技术降解水中微囊藻毒素-RR(MC-RR),考察MC-RR初始质量浓度、超声频率、初始pH值、声能密度以及水中几种典型阴离子对降解效果的影响并探讨其动力学机理。HPLC检测结果表明:超声辐照能有效降解MC-RR且与初始质量浓度无关;超声频率改变水中空化泡分布和特性,影响反应速率;pH值改变MC-RR存在形态和亲疏水性,pH从1.90到12.21变化时,降解速率常数k由0.400min-1降至0.082min-1;CO32-能阻碍MC-RR的降解,但NO3-,SO42-和Cl-对其无影响,其反应速率常数由大到小为:CO32-,NO3-,Cl-,SO24-;声能密度的提高对去除有利;反应符合准一级动力学。     

实验室苯胺废水的处理研究

苯胺作为实验室废水处理领域的难题,越来越受到人们的重视.与传统工艺相比,以PMS为氧化剂,ZnO/NC为催化剂,研究了基于SO4·的高级氧化技术降解苯胺废水.在没有催化剂的情况下,PMS的活性很低,苯胺降解速度很慢.主要研究了催化剂用量、氧化剂量、pH值、温度和循环次数对催化剂催化性能的影响,为实验室处理苯胺废水提供了有效的解决方案.     

NTA强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G的效能与机制

针对二价铁/过一硫酸盐(Fe(Ⅱ)/PMS)体系存在近中性pH条件下氧化效能低的问题,采用氨基三乙酸(NTA)强化Fe(Ⅱ)/PMS体系降解橙黄G(OG),研究NTA/Fe(Ⅱ)/PMS体系中OG降解的效能和机制,考察NTA,Fe(Ⅱ),PMS等反应物浓度和溶液pH值对OG降解效能的影响.实验结果表明：当pH=6.5时,NTA可显著强化Fe(Ⅱ)/PMS体系的氧化效能,OG的去除率从11.7%提高到92.5%,NTA的加入提高了溶液中有效活化剂的浓度,促进PMS分解生成活性物质;NTA/Fe(Ⅱ)/PMS体系中主导的活性物质为Fe(Ⅳ)和SO^-₄·,二者对体系氧化效能的贡献分别为72.0%和28.0%;增加NTA,Fe(Ⅱ)和PMS的浓度有助于OG的降解,但当三者浓度分别超过1.5,1.5,2.0 mmol·L^-1时,出现抑制现象;引入NTA既提高了Fe(Ⅱ)/PMS体系在近中性pH条件下的氧化能力,又拓宽了该体系的pH应用范围.     

水环境中新型污染物糖精的臭氧降解研究

从反应动力学及影响因素角度系统地探讨臭氧对糖精(SAC)的降解效果.结果表明:SAC的臭氧氧化降解反应符合拟一级动力学模型,温度为20℃,pH为7,SAC初始质量浓度为20 mg/L,臭氧投加量为7.9 mg/L条件下,60 min后SAC完全降解,总有机碳(TOC)去除率为82.34%.臭氧投加量增加有利于SAC的降解,但臭氧的利用效率降低;SAC初始质量浓度越高,反应速率越慢,但降解效果受臭氧投加量的限制;pH值由酸性升高至微碱性,反应速率大幅上升;反应温度由10℃升至30℃,降解速率提高164%;水中常见阴离子对SAC降解有一定抑制作用,其中HCO_3~-的抑制作用最明显,随后是Cl-和SO_4~(2-),且随着HCO_3~-浓度的增加而增加.SAC的臭氧氧化降解遵循·OH氧化的机理.     

臭氧(O3)氧化降解2,4,6-三氯酚的动力学研究

采用臭氧氧化技术处理2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究其反应动力学,同时研究2,4,6-TCP的初始质量浓度、臭氧发生量、pH、水中常见阴离子对降解速率的影响.研究结果表明:臭氧氧化能有效降解2,4,6-TCP,且降解规律符合准一级动力学模型;2,4,6-TCP初始质量浓度由3 mg/L增加到l0 mg/L,降解速率k由0.134 1 min-1降低到0.058 1 min-1;同定初始质量浓度5 mg/L,当臭氧发生量由0.68 mg/min增加到2.34 mg/min时,降解速率常数由0.087 7 min-1提高到0.328 4 min-1;当pH由2.96逐步增加至11.00时,2,4,6-TCP 的降解速率常数由0.050 3 min-1提高到0.168 1 min-1,且对于相同的pH增幅对降解反应速率的影响,酸性条件较碱性条件更大;SO42-对降解速率的影响不明显,HCO3-,CO32-,NO3-和C1-均有利于2,4,6-TCP的降解,反应速率常数由大至小依次为:HCO3-,CO32-,NO3-,Cl-和SO42-.     

臭氧降解丁香酚的效果及动力学分析

采用臭氧氧化法降解含水溶性木素衍生物丁香酚的模拟废水,考察了初始p H值、丁香酚初始浓度、臭氧质量浓度和温度对臭氧氧化降解丁香酚过程中CODCr去除效果的影响,并对降解过程中CODCr去除反应的动力学进行研究.结果表明:臭氧对丁香酚具有良好的氧化降解效果,在p H=11、丁香酚初始浓度为1 mmol/L、臭氧质量浓度为24.83 mg/L、温度为25℃的条件下,臭氧降解丁香酚过程中的CODCr去除率可达67.77%;臭氧氧化降解丁香酚过程中CODCr的去除反应符合两段拟一级反应动力学特征;采用幂指数方程分析反应动力学,可分别得到0~10 min和10~60 min反应时间内CODCr去除反应的动力学方程.     

特丁噻草隆光催化降解动力学的研究

以特丁噻草隆为目标,探讨了光催化技术降解的可行性、降解动力学优化及初步降解途径.通过单因素实验,探讨了催化剂用量、pH值、温度和底物浓度等因素对其光催化降解动力学的影响,通过中心复合实验,建立光催化降解模型,并对模型进行准确性验证.结果表明:特丁噻草隆符合LangmuirHinshelwood动力模型,其光催化降解一级动力学速率常数为0.03506 min-1,并在碱性条件下降解速率较快,其降解速率常数为0.03899min-1;同时降解速率随着底物浓度的增加而减少.最后,特丁噻草隆降解的最佳条件为:TiO_2浓度2.7g/L,温度45℃,底物浓度30μmol/L,溶液初始pH=6.7.     

负载零价铜的纳米多孔碳材料催化氧化罗丹明B的研究

以铜基MOF (HKUST-1, [Cu₃(BTC)₂], BTC为1,3,5-苯三甲酸)为模板, 利用一步碳化法制备负载零价铜的纳米多孔碳材料NPC@Cu。以此 NPC@Cu为催化剂, 活化过一硫酸氢钾(PMS), 在常温常压下异相催化氧化处理模拟的偶氮染料废水。采用电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行表征, 并研究反应过程中催化剂投加量、氧化剂投加量和初始pH值对降解效率的影响。实验结果表明, 在催化剂用量为0.1 g/L, PMS浓度为2.00 mmol/L, pH值为7的条件下, 反应进行45分钟后, 浓度为0.10 mmol/L的RhB降解率可达到 100%。通过自由基捕捉实验, 证明体系中存在SO₄^–·和·OH两种自由基,表明NPC@Cu是一种性能良好的催化材料。     

BiFeO_3催化过一硫酸氢钾氧化脱除烟气中的单质汞

采用溶胶凝胶法制备了磁性催化剂铁酸铋(BiFeO_3).在小型的鼓泡反应器上,利用BiFeO_3催化活化过一硫酸氢钾(PMS),开展烟气中单质汞脱除实验研究,考察了催化剂用量、PMS浓度、初始溶液pH、反应温度,烟气组分对汞脱除效率的影响并得到了最优的实验条件.当BiFeO_3用量为0.5g/L,PMS浓度为5.2 mmol/L,溶液初始pH为8,反应温度为70℃时,反应周期100min内Hg~0的平均脱除效率可稳定达到80%.为推测反应机理,以甲醇和叔丁醇为淬灭剂,间接地证明了催化氧化脱汞反应过程中的活性物种为·SO_4~-和·OH,且·SO_4~-处于主导地位.借助于X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积(BET)、磁滞回线(VSM)测试分析了催化剂的特性,利用原子荧光光度计测定了脱汞产物,由此推测了脱汞反应机理.     

响应面法优化NaClO_2/UV降解藏红T及动力学研究

采用NaClO_2/UV降解藏红T染料废水,研究染料初始质量浓度、p H、NaClO_2投加量、UV照射时间对藏红T脱色率的影响及降解过程的动力学,应用响应曲面法优化得出最佳条件.通过紫外可见光谱及红外光谱分析,考察藏红T染料的矿化程度.结果表明,NaClO_2/UV能够有效降解藏红T,降解过程符合一级动力学,单个因素对藏红T降解效果的影响顺序为:p HUV照射时间初始质量浓度NaClO_2投加量.当p H为4.45、初始质量浓度为44.02 mg·L-1、NaClO_2投加量为136.54 mg·L-1、UV照射时间为19.40 min时,藏红T的脱色率达到97.31%.     

NaClO/Fe2+氧化法深度处理草浆造纸废水实验研究

采用NaClO/Fe2+氧化法深度处理经厌氧、好氧处理后的草浆造纸废水,通过正交实验和单因素试验,研究了各主要因素对废水COD去除效果的影响,确定了最佳工艺条件.结果表明:NaClO/Fe2+法对COD去除率影响的顺序为:NaClO用量＞Fe2+用量＞反应时间;在进水COD浓度为340 mg/L,pH值为7～8.3、1...     

镍铁氧体催化过硫酸氢钾对奥卡西平的降解研究

研究了通过水热合成法制备的镍铁氧体(NiFe_2O_4),催化过硫酸氢钾(PMS)产生自由基,在常温常压下降解奥卡西平(OXC).采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)及磁滞回线对镍铁氧体催化剂进行了表征;探究了PMS投加量、NiFe_2O_4投加量以及初始pH对OXC降解效率的影响,结果显示提高PMS和NiFe_2O_4的投量以及偏中性的初始pH均有利于OXC的降解.通过投加不同种类的猝灭剂(甲醇和叔丁醇),证实了OH·和SO_4~-·对OXC的降解起着重要作用,且SO_4~-·的作用更显著.此外,进一步的试验发现NiFe_2O_4具有较好的稳定性和重复利用性:经6次重复使用后,NiFe_2O_4对OXC的降解效率仍可以维持在88%左右;并且,PMS/NiFe_2O_4对滤后水和原水中的OXC也能进行高效催化去除.这些试验结果表明PMS/NiFe_2O_4催化氧化体系对OXC等PPCPs的降解具有良好的应用前景.     

微波强化ClO_2催化氧化处理活性艳黄染料废水

以γ-Al2O3为载体,采用浸渍-沉淀法制备了CuOn–La2O3/γ-Al2O3催化剂。探讨了ClO2浓度、微波辐照功率及辐照时间、催化剂用量、体系pH值、体系温度及不同工艺对活性黄染料废水去除效能的影响。结果证实了微波强化ClO2催化氧化法的高效性和可行性。研究表明：微波强化ClO2催化氧化法能够有效去除水中活性艳黄染料,缩短反应时间,减少催化剂用量,拓宽pH值使用范围。对于200mg/L的染料废水,其处理的最佳工艺条件为：微波辐照功率400W,辐照时间1.5min,催化剂CuOn–La2O3/γ-Al2O3加入量70g/L,ClO2浓度80mg/L,体系pH值为7,在此工艺条件下,脱色率达92.24%。对比不同处理工艺,微波强化ClO2催化氧化法能够显著地提高水中活性艳黄染料的去除效果,为染料废水的处理提供了一种行之有效的新方法。     

改性赤泥负载氧化钴催化剂活化过一硫酸盐降解罗丹明B

赤泥是制铝工业排放的强碱性固体废弃物,利用改性赤泥制备类芬顿催化剂可以实现赤泥资源化利用。以酸化改性赤泥为载体,采用浸渍法制备了负载氧化钴催化剂。以罗丹明B为目标物,研究了酸化改性赤泥负载氧化钴催化剂活化过一硫酸盐（peroxymonosulfate,PMS）处理罗丹明B的性能,考察了催化剂用量、PMS浓度、罗丹明B初始浓度以及反应温度的影响。结果表明,在催化剂用量为0.05 g/L、PMS浓度为0.1 mmol/L、溶液初始pH为4.8、反应温度为65 ℃、罗丹明B质量浓度为10 mg/L、反应时间为50 min的条件下,罗丹明B的去除率达到95.9%。淬灭实验结果表明,反应体系中同时存在SO₄^-· 、·OH和单线态氧¹O₂,其中¹O₂的氧化反应起主导作用。4次循环实验后罗丹明B的去除率仍能维持在80.0%以上。     

O3/NaClO协同氧化－吸附处理雨水的试验研究

采用O_3/NaClO协同氧化_吸附法对校园屋面雨水处理进行了试验研究。考察了粉末活性炭投加量、吸附时间、搅拌速度以及初始pH对COD、氨氮、TP和浊度去除率的影响;并进行了吸附等温线及动力学模型拟合。试验结果表明:粉末活性炭的最佳投加量为50 mg/L,最佳吸附时间为60 min,最佳搅拌速度为200 r/min,最佳初始pH为7时COD,氨氮,TP和浊度的去除率分别达到了68.87%,81.90%,78.79%,78.50%。COD和氨氮的吸附等温线更符合Freundilch模型,TP吸附等温线更符合Langmuir模型,拟二级动力学模型能更好的描述粉末活性炭对雨水中COD,氨氮和TP的吸附过程,相关系数均接近于1。     

TEMPO/NaBr/NaClO体系下氧化淀粉的制备及其结构性能表征

以玉米淀粉为原料,以2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基(TEMPO)和NaBr为催化剂,NaClO为氧化剂,制备了氧化淀粉,研究氧化剂用量、氧化介质的pH、反应温度及反应时间等对氧化淀粉羧基含量和得率的影响。确定了玉米淀粉适宜的氧化条件为:NaClO质量分数为35%(以淀粉质量为基准),氧化介质的pH为10.5,反应温度0℃,反应时间2.5 h,此条件下氧化淀粉的羧基质量分数为5.30%,得率为88.8%。通过红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对氧化淀粉的结构进行了表征,探讨了氧化淀粉的应用性能,氧化淀粉的糊液黏度由100 mPa.s下降至3.0 mPa.s,透光率由47.86%增加到94.19%。