铁柱撑蒙脱石非均相UV/Fenton反应对模拟橙黄G染料废水的脱色机理研究

以高活性铁柱撑蒙脱石(Fe-Mt)为催化剂,采用非均相UV/Fenton反应体系对含橙黄G(OG)染料废水进行氧化脱色处理研究.实验结果表明,温度30℃、OG质量浓度50 mg/L、pH 3.0、H2O2浓度20.0 mmol/L和Fe-Mt用量1.0 g/L为最佳脱色条件,180 min后OG的脱色率为99.7%.上述反应条件下,非均相Fe-Mt催化光助-Fenton体系对橙黄G的脱色反应遵循两阶段准一级反应动力学.     

均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G氧化脱色的实验研究

开展了均相Fenton反应对偶氮染料橙黄G（简称为OG）废水溶液氧化脱色的实验研究，考察了废水中OG的初始质量浓度、二价铁离子和过氧化氢的投加量以及反应温度和初始pH值对OG脱色的影响.结果表明，均相Fenton法能够有效对OG废水溶液氧化脱色且该脱色反应遵循二级反应动力学方程.随着反应温度升高和pH的适当降低，OG氧化脱色速率增强.若适当降低OG的初始质量浓度，OG氧化脱色率逐渐增大.在保证足够高脱色率的前提下，适当降低Fe2+离子的初始质量浓度，既实现OG脱色达标排放，又满足铁离子的排放限量规定.     

CoⅡW12/SiO2的制备及其光催化降解橙黄Ⅱ

合成了钴钨酸（Co^ⅡW12）／SiO2复合催化剂，运用FTIR，CV，UV—vis／DRS等手段对其结构进行了表征．以染料橙黄Ⅱ为模型反应物，对Co^ⅡW12／SiO2-H2O2体系在近紫外光和可见光下的光降解脱色活性进行了研究．结果表明，在125W高压汞灯（λ≥310nm）辐照下，70mg／L橙黄Ⅱ溶液在pH为2．2～6、光照75min，脱色率为60．3％-70．1％；酸性条件下，脱色速率随H2O2浓度升高而升高，脱色过程符合表观一级反应动力学规律．在450W荧光汞灯（λ≥410nm）辐照下，15mg／L橙黄Ⅱ溶液在pH为2．2、光照105min，光脱色率为21．4％；光脱色率随pH升高而降低。     

工业废催化剂(FJC)对橙黄Ⅱ催化氧化的研究

以偶氮染料橙黄II为探针分子,考察了工业废催化剂(FJC)催化H2O2氧化降解高浓度有机污染物的催化活性,考察了有机溶液的初始pH值、H2O2浓度、FJC用量、反应温度对橙黄II脱色率的影响.实验结果表明,FJC具有较好的催化氧化降解活性,而且具有良好的稳定性,可以多次重复利用.当染料质量浓度为100mg/L、pH为3.0、催化剂量为2g/L、H2O2浓度为20mmol/L,反应温度为70℃,反应时间为60min时,橙黄Ⅱ脱色率可达93.4%.     

污泥基活性炭催化过硫酸盐降解橙黄G染料废水研究

采用浸渍-高温煅烧法将剩余污泥制成具有催化功能的污泥基活性炭,研究其催化过硫酸钾降解橙黄G模拟染料废水的效能.结果表明,对于100 mL浓度为100 mg/L的橙黄G模拟染料废水,当体系的温度为25 o C、pH为6、污泥基活性炭和过硫酸钾的用量分别为0.15 g和2 g时,反应10 min后,废水中的橙黄G去除率达99％以上.污泥基活性炭粗糙多孔表面有利于催化反应,污泥基活性炭催化过硫酸钾的主要位点是其表面富含的碱性基团,其中羟基和内酯基与过硫酸根反应生成硫酸根自由基,从而有效快速降解橙黄G,且橙黄G降解过程符合伪一级反应动力学规律.     

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.     

非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系处理含酚废水的试验

目的研究非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系对废水中酚的去除效果,确定该体系处理含酚废水的工艺条件.方法蒸馏水加入分析纯的苯酚晶体配制成水样,通过单因素试验分析各反应条件对废水中COD和苯酚去除率的影响,以确定最佳反应条件.结果非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系处理苯酚废水,H_2O_2(3%)的投加量为1.0 mL/L,催化剂的投加量为0.8g/L,调节pH值为5,最终苯酚的去除率为95%,COD的去除率为90.25%.结论非均相UV/Fe-Cu-Y/H_2O_2体系的氧化效果很大程度上受H_2O_2和催化剂投加量的影响,加入铜离子可以提高去除率.     

臭氧催化氧化技术深度处理印染废水的研究

为了提高臭氧催化氧化技术在印染废水深度处理中的去除效率,提高催化剂的使用寿命,本研究利用混合法自制非均相催化剂,并考察了其在深度降解印染废水中橙黄G的应用.对废水初始pH、催化剂的投加量和臭氧投放速率3个过程参数进行了优化.研究结果表明,臭氧催化氧化降解橙黄G废水的最佳工艺参数是废水初始pH6～7、反应时间60 min,催化剂的投加量为300 g/L、臭氧投放速率为1.60 mg/(L·min).利用该工艺参数对某印染厂二沉池出水进行深度处理,60 min后出水COD为58.7 mg/L,COD去除率为67.4%,出水COD已经达到国家排放标准(GB18918—2002)的一级B标准.臭氧催化氧化降解橙黄G的过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数随废水pH、臭氧投放速率及催化剂投加量的变化规律与单因素实验结果相吻合.     

改性粉煤灰对酸性黑10B的脱色效果

以H2SO4为改性剂对粉煤灰进行活化处理,用活化后的粉煤灰对酸性黑10B水溶性模拟染料废水进行脱色处理.研究了各种反应条件对脱色效果的影响,并对活化机理和吸附机理进行了探讨.结果表明:粉煤灰经质量分数为50%的H2SO4活化后,在染料的初始质量浓度为10 mg/L,灰水质量浓度为12.5 g/L,pH=1～5,反应时间为120 min的条件下,脱色率可达94%以上.说明粉煤灰经改性后,对染料废水有很好的脱色效果,在造纸废水、纺织印染废水的处理上有广泛的应用前景.     

CaO2对可溶性染料废水的脱色处理

用CaO2对4种水溶性染料模拟废水进行脱色处理,并以活性橙Ⅱ为研究对象,考察了各种反应条件对脱色率的影响,结果表明:当染料的初始浓度为30 mg/L,pH值在2～3时,CaO2用量为300 mg/L,FeSO4*7H2O用量为150 mg/L,反应时间为60 min的条件下,无需紫外光照,脱色率就可达到近100%,脱色效果十分显著.     

FeVO4-H2O2体系中酸性品红的降解性能研究

为提高印染废水的高效、快速降解,进行了FeVO₄催化降解酸性品红水溶液的研究,考察了双氧水的初始浓度、催化剂用量和反应温度对脱色率和反应速率常数的影响。结果表明:在使用FeVO₄作为非均相Fenton催化剂时,酸性品红的氧化降解反应可以使用假一级反应动力学模型进行描述。FeVO₄投加量的增加和温度的增大都可以显著提高酸性品红降解反应速率常数。在H₂O₂浓度为13.6 mmol·L^-1,FeVO₄投加量为1.0 g·L^-1,温度25 ℃条件下,60 min时FeVO₄对酸性品红水溶液的降解率达到94.5%。同时,根据不同温度下的反应速率常数,并结合Arrhenius方程计算出酸性品红降解过程的假一级反应的活化能Ea为60.24 kJ·mol^–1。为利用多相类Fenton催化剂方法处理含酸性品红的印染废水提供理论依据。     

低成本铁碳复合非均相Fenton催化剂制备及其性能

采用低成本浸渍烘干工艺制备铁碳复合非均相Fenton反应的催化剂.结果表明:催化剂中的Fe主要沉积在颗粒活性炭(GAC)的微孔结构中,可有效降低Fe的流失,提高Fe的利用效率;通过研究偶氮染料活性黑5(RB5)的脱色效果,在铁碳复合非均相Fenton催化剂投加量为2 g·L^-1,H₂O₂最佳投加量为0.5 mmol·L^-1,pH值为2的条件下,Fenton反应的脱色效果最佳;反应1 h后,对20 mg·L^-1的RB5溶液脱色率可达95%,催化剂中Fe的溶出量为0.62 mg·L^-1;催化剂经过5次循环使用后,仍有较好的活性,在最优条件下,RB5的脱色率依然能达到78%.     

活性氧化铝负载铁、钴催化过硫酸盐降解苋菜红的研究

制备活性氧化铝负载铁、钴作为催化剂,并用XRD和SEM对该催化剂进行表征。考察了负载物初始浓度配比,Na2S2O8浓度,催化剂用量,苋菜红初始浓度,紫外光光照时间,pH值以及无机离子对降解苋菜红的影响。实验结果表明:当催化剂中的Fe:Co=1:2时,其降解能力最强。在苋菜红初始浓度为40 mg/L时,过硫酸钠浓度为1.5 g/L,催化剂用量为1.0 g/L,pH值为5,紫外光照射30 min的条件下,苋菜红的脱色率最高可达97.91%。且不同无机离子对反应体系有一定的抑制作用。     

针铁矿非均相Fenton法对抗生素的降解特征及其动力学研究

采用合成的针铁矿为催化剂与H2O2构成非均相Fenton试剂,开展对盐酸四环素（TC）的氧化分解特征及其动力学研究.考察pH、H2O2 浓度、催化剂投加量、TC初始浓度、温度对TC氧化分解过程的影响.研究结果表明,在优化条件下,针铁矿催化对TC的Fenton氧化分解效果明显,240 min后氧化分解率达到97.2%.而且,针铁矿氧化分解TC的反应仍主要是通过?OH作用, 因为加入叔丁醇自由基捕获剂后,TC的氧化分解率明显降低.此外,动力学模型拟合结果表明,针铁矿表面催化氧化分解TC是符合准一级动力学反应（R2＞0.97）,其表观活化能为Ea=31.86 kJ/mol.可见,该氧化分解反应表观活化能相对比较低,说明该反应比较容易进行,温度升高也有助于提高反应速率.     

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。     

铁酸锌的凝胶-溶胶制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法制备铁酸锌,并使用XRD和SEM等手段对铁酸锌的晶相组成、晶粒大小和形貌进行了表征。以紫外灯为光源,铁酸锌为光催化剂,对甲基橙溶液进行光催化降解实验。结果表明,产物为单一均相物质,并且随着反应温度的升高晶型趋于完整,晶粒变大,平均粒径约为35 nm。甲基橙溶液的质量浓度20mg/L,催化剂用量0.75 g/L为最佳催化条件。经过7 h后甲基橙的脱色率达到90%,铁酸锌表现出优异的催化性能。催化剂连续使用3次后催化活性仅降低了4.3%,反应前后催化剂的XRD特征衍射峰没有发生变化,说明催化剂具有良好以上的稳定性,可重复使用。     

负载CeO_2的活化粉煤灰的制备及对酸性红B的脱色

采用H2SO4对粉煤灰进行活化处理,再经液相沉淀法负载CeO2,制得活化粉煤灰/CeO2复合材料.EDS分析结果证实了活化粉煤灰/CeO2复合材料的形成.利用活化粉煤灰/CeO2复合材料对酸性红B模拟染料废水进行脱色处理,研究了各种反应条件对脱色效果的影响,并对脱色机理进行了探讨.实验结果表明:粉煤灰经质量分数为50%的H2SO4活化后,1g活化粉煤灰负载CeO20.25g,焙烧温度为500℃,投加灰量为10g/L,搅拌反应120min,对于初始质量浓度为20mg/L,pH=1的酸性红B模拟废水,在日光照射下脱色率达93.2%,在紫外光照射下脱色率可达97.5%.说明活化粉煤灰/CeO2复合材料对染料废水有很好的脱色效果,在造纸废水、纺织印染废水的处理上有良好的应用前景.     

水处理活性炭的超声波再生技术

为研究水处理活性炭的再生,利用超声波处理技术,以甲基橙为有机化合物模型,进行吸附饱和木质活性炭的超声处理再生实验。结果表明,Fe^2＋、Cu^2＋的加入明显提高了超声反应的脱色率。在pH值为1．0,温度为30℃,声能密度为180W／L,Fe^2＋和Cu^2＋的投加量为0．6g／L的条件下,超声反应30min后,脱色率都可达到95．5％。     

一株耐盐絮凝菌的脱色性能研究

以直接墨绿染料为处理对象,考察温度、pH值、无机盐质量分数、染料初始质量浓度对耐盐絮凝菌H-6脱色性能的影响。结果表明,耐盐絮凝菌H-6对直接墨绿染料的脱色作用包括菌丝球吸附脱色和絮凝剂凝聚脱色两种,并且在150 r/min转速、30℃、pH=7和75 g/L NaCl培养条件下对100 mg/L直接墨绿染料的脱色率效果最佳,脱色率在90%以上。