臭氧在水处理技术中的应用

针对常规水处理工艺的不足,提出臭氧可应用于各种水处理技术中以改善处理效果.该文通过O3/H2O2、臭氧/活性炭、O3/UV等臭氧高级氧化技术,进一步分析臭氧在水中的分解机理,得出羟基自由基的存在是臭氧具有强氧化性的原因之一.羟基自由基的强氧化性,可有效提高处理效果,在各种水处理技术中有着广泛的应用.     

臭氧催化氧化深度处理造纸废水研究

为了考察臭氧催化氧化深度处理工艺对造纸废水的处理效果,采用臭氧单独氧化、O3/H2O2、O3/CeO2及O3/AC技术,考察其对水中UV254、COD的去除效果,同时分析了H2O2投加量对O3/H2O2氧化造纸废水效果的影响.实验结果表明,臭氧氧化具有很好的脱色及氧化水中UV254的效果;在本试验条件下,原水经过臭氧氧化10 min便可以完全褪去,UV254去除率最高可达58%左右;在O3/H2O2深度处理过程中,增加H2O2投加量只是略微提高了UV254去除率,但COD去除率反而降低.所以,在臭氧氧化某些造纸废水时,并不需要采用臭氧催化氧化技术,单独臭氧氧化便可以达到较理想效果.     

活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

为提高臭氧处理制浆废水的效果,分别以活性炭(AC)、氧化铝(Al2O3)和溶胶-凝胶法制备的TiO2/AC、TiO2/Al2O3为催化剂催化臭氧处理制浆废水,采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征.结果表明:AC、A Al2O3、TiO2/AC和TiO2/Al2O3均具有催化性能,可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量(CODCr)和色度的去除效果.动力学分析表明,AC、TiO2/AC、Al2O3和TiO2/Al2O3催化臭氧处理制浆废水的过程中,CODCr降解的反应符合表观二级动力学方程,负载的TiO2提高了反应的动力学速率常数.气相色谱-质谱联用分析表明,臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物.     

强化光催化氧化苯甲酸研究

 研究了不同浓度TiO2、O3、H2O2光催化氧化苯甲酸的过程．结果表明：苯甲酸在光催化臭氧-过氧化氢氧化（UV/TiO2/O3/H2O2）和光催化臭氧氧化（UV/TiO2/O3）过程的浓度去除率比单独光氧化（UV）、光催化氧化（UV/TiO2）、光催化过氧化氢氧化（UV/H2O2）过程明显增高．TiO2的最佳投加量为4.0 g/L,苯甲酸降解速度随着O3浓度增加而增大,低浓度的H2O2能促进苯甲酸氧化．动力学研究表明,苯甲酸降解过程遵循一级反应,苯甲酸在UV/TiO2/O3/H2O2作用下降解的速率常数是UV/TiO2/O3过程的1.47～6.29倍,是UV/TiO2过程的3.39～5.21倍．     

复合TiO2光催化氧化含黑索今废水的试验研究

利用TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2)、复合H2O2的TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2/H2O2)、复合Fenton的TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2/Fenton),在循环式浆态床反应器中于低压汞灯模式下对黑索今生产混合废水样品的COD降解及脱色过程进行了对比研究. 结果表明:脱色及COD的去除效率依次为UV/TiO2/Fenton＞UV/TiO2/H2O2＞UV/TiO2. 废水的初始浓度对以上技术的处理效果有很大影响,当反应系统的入水COD值低于2 g/L时,在180 min内其COD值都可达标,色度去除也可在90 min内达标.     

AC/O_3-BAC工艺处理珠江原水的初步研究

通过实验考察了活性炭(AC)催化臭氧氧化-生物活性炭(BAC)组合工艺处理珠江原水的净水效能,并与臭氧-活性炭工艺(O3-BAC)进行了比较.结果表明,AC/O3-BAC组合工艺对TOC、UV254、氨氮等指标均具有较好的去除效率,优化参数为:臭氧投加量50mg/h、曝气量200L/min、氧化时间15min.在试验条件下AC/O3-BAC对TOC和CODMn的平均去除率为28.5%和50.3%,较BAC工艺分别提高16.0%和34.8%,较O3-BAC工艺分别提高4.9%和5.9%.组合工艺对有机污染物的去除具有协同效应,有利于将大分子的有机物氧化为小分子的有机物,提高出水的可生化性,从而有利于后续的BAC对有机污染物的去除.     

活性艳蓝印染废水处理技术研究

分别采用紫外线照射(UV)、臭氧(O3)氧化、UV/O3联合法处理活性艳蓝KN-R模拟印染废水,对不同方法的处理效果及影响因素进行研究。结果表明:单纯UV法处理模拟印染废水脱色及COD去除效果甚微;O3氧化处理模拟印染废水,脱色效果明显,COD的去除效果不明显;UV/O3联合法脱色效果明显优于单纯的UV法或O3氧化法,当废水初始浓度为400 mg/L,pH值为12,臭氧空气流量为80 L/h,处理60 min时脱色率高达99.4%,COD去除率为32.0%。     

AC/O3-BAC工艺去除微污染珠江原水的初步研究

通过实验考察了活性炭(AC)催化臭氧氧化-生物活性炭(BAC)组合工艺用于处理珠江原水的净水效能,并与臭氧-活性炭工艺(O3-BAC)进行了比较.结果表明,AC/O3-BAC组合工艺对TOC、UV254、氨氮等指标均具有较好的去除效率,优化参数为:臭氧投加量50 mg/h、曝气量200 L/min、氧化时间15 min.在试验条件下AC/O3-BAC对TOC和CODMn的平均去除率为28.5%和50.3%,较BAC工艺去除TOC和CODMn分别提高16.0%和34.8%;较O3-BAC工艺去除TOC和CODMn分别提高4.9%和5.9%.3组合工艺对有机污染物的去除具有协同效应,有利于将大分子的有机物氧化为小分子的有机物,提高出水的可生化性,从而有利于后续的BAC对有机污染物的去除.     

O3／H2O2处理微污染水中试试验研究

介绍用臭氧、过氧化氢、O3/H2O2联合处理微污染水,对比试验研究的结果,中试规模3.0 m3/h.结果表明:2种预氧化剂处理微污染水均有较好的效果,滤后出水的浊度在0.50度左右,滤后水的UV254值平均下降约60%,相对常规处理而言,可节省矾耗和氯耗.     

UV/O3氧化邻苯二甲酸二甲酯溶液研究

邻苯二甲酸二甲酯为环境优先控制污染物。本文采用紫外光—臭氧氧化法、单纯紫外光照及单纯臭氧氧化法处理邻苯二甲酸二甲酯废水。结果表明：单独紫外光照及单独臭氧化对邻苯二甲酸二酯防溶液的TOC去除率很低，紫外光催化臭氧化可加速有机物的矿化。UV/O3较单独臭氧化TOC由单独臭氧化的33％可提高到100％。在同样时间条件下，UV／O3、单独O3、单独UV三者对邻苯二甲酸二甲酯矿化作用由大至小为：UV／O3、O3、UV。     

TiO2/AC复合催化剂的制备及光催化性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,三乙醇胺为螯合荆,通过溶胶-凝胶法制备了TiO<,2>溶胶前驱体.然后,结合胶体浸渍-烧结法制得TiO<,2>/AC复合催化剂.主要讨论了制备过程中水,活性炭的预处理方式,以及不同烧结方式对复合催化剂光催化性能的影响.实验表明钛酸丁酯和水的质量比为17:1时制得的TiO<,2>前驱体与经HNO<,3...     

TiO_2/AC粉末对苯酚的光催化降解

由TiCl4一步水解法制得粉状H2O2光催化剂TiO2/AC.讨论了不同条件下TiO2/AC对苯酚的降解效率.结果表明,当苯酚溶液的起始浓度为10mg/L,TiO2在TiO2/AC中的质量分数为95%,TiO2/AC的用量为30mg,H2O2的浓度为50mg/L,pH为5时,光催化剂对苯酚溶液的降解率最高.     

活性炭负载TiO_2降解工业含酚废水的研究

以钛酸正丁酯为钛源,用溶胶—凝胶法制备了活性炭负载TiO2光催化剂.以18W的紫外灯做光源,用制得的TiO2/AC催化剂降解工业含酚废水.综合分析了TiO2/AC催化剂对含酚废水降解效果的影响.结果表明:在相同反应时间下,TiO2/AC催化剂的降解效率明显高于TiO2催化剂.     

CeO2在Al2O3及TiO2载体上的分散

采用等体积浸渍法制备了CeO2/Al2O3、CeO2/TiO2复合氧化物载体。应用X-射线粉末衍射（XRD）、比表面积测定、激光Raman光谱、扫描电子显微镜（SEM）等技术研究了CeO2在Al2O3及TiO2载体上的分散状态。结果显示：对CeO2/Al2O3，CeO2主要存在于Al2O3表面，晶粒小、分散性好；而对CeO2/TiO2，大部分CeO2以体相形式与TiO2共存，晶粒大、分散性也差。此外，也没有发现TiO2由锐钛矿向金红石的晶相变化。CeO2/Al2O3具有比Ce/TiO2更大的比表面积，更适合用于催化剂的载体。     

氧化镍在γ－Al_2O_3和TiO_2－Al_2O_3上的分散状态研究

采用浸渍法制备了系列ＮｉＯ／γ－Ａｌ２Ｏ３，ＮｉＯ／ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３催化剂样品，用ＸＲＤ，ＥＸＡＦＳ等方法对这些样品进行了分析．ＸＲＤ相定量方法测得ＮｉＯ在γ－Ａｌ２Ｏ３载体上的最大分散量为０．０６５ｇＮｉＯ／１００ｍ２Ａｌ２Ｏ３，而ＮｉＯ在ＴｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３载体上的最大分散量为０．０８１ｇＮｉＯ／１００ｍ２ＴｉＯ２Ａｌ２Ｏ３。ＥＸＡＦＳ分析结果表明：ＴｉＯ２的引入改变了ＮｉＯ在载体表面上的分散状态．     

Cu/SO_4~(2-)/TiO_(2-)Al_2O_3催化剂的制备及其催化性能研究

采用共沉淀法制备复合载体TiO2-Al2O3,并采用SO42-进行改性,然后负载上铜,制成Cu/SO42-/TiO2-Al2O3催化剂.借助红外光谱、X射线衍射等方法,研究该催化剂性能与结构的关系.催化性能的测试结果表明:Cu/SO42-/TiO2-Al2O3对于富氧条件下丙烯选择性还原NO反应具有良好的催化活性和水热稳定性,在275℃能使NO转化率高达83%.添加Ti不影响-γAl2O3的晶相结构,添加SO42-能与钛形成具有超强酸的结构,从而能够有效促使Cu/SO42-/TiO2-Al2O3催化性能的提高.     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3绝缘结构的真空沿面闪络特性

基于变插入层介电常数的多层绝缘结构能改善电场分布、提高真空沿面闪络特性.通过真空热压烧结制备了TiO2/Al2O3-Al2O3-TiO2/Al2O3(A-B-A)3层绝缘结构,A层w(TiO2)为0.5%到20%.测量了该绝缘结构的真空沿面闪络特性,发现闪络特性随w(TiO2)的增加而提高,当w(TiO2)为20%时,其脉冲初次闪络电压较同等厚度的Al2O3陶瓷提高了63%.研究发现:A层的介电常数可由w(TiO2)调控,介电常数的增大能有效降低真空-绝缘子-阴极三结合点处的电场强度;A层表面存在的TiO2颗粒可以减小二次电子发射系数并改善表面电荷分布;TiO2的电导率虽比Al2O3高,但其仍为绝缘体,即使TiO2含量较高时也不会形成贯穿的导电通道.