Fe-Mn-MCM-41分子筛催化臭氧氧化控制含溴水中溴酸盐的生成

采用水热法合成铁、锰双金属掺杂MCM-41(Fe-Mn-MCM-41),并将其用于控制催化臭氧氧化含溴水体中溴酸盐,研究了初始pH、叔丁醇（TBA）、磷酸盐等对溴酸盐抑制效果的影响. 结果表明,当溶液初始pH为5.0～9.0时,溴酸盐生成量随pH值升高而增加, pH = 5.0时催化剂对溴酸盐的抑制率达到85.9%.叔丁醇（TBA）的加入使单独臭氧氧化与催化臭氧氧化中溴酸盐生成量明显降低,当加入0.1 mM TBA后,溴酸盐分别减少67.7%和81.1%. 磷酸盐的加入（1、5、10 mg/L）会降低溴酸盐生成量,当加入1 mg/L磷酸盐时,单独臭氧氧化与催化臭氧氧化两种体系中,溴酸盐抑制率分别达到29.6%和82.5%. 此外,还研究了体系中生成的HOBr与H2O2浓度,结果表明,单独臭氧氧化中次溴酸浓度高于催化臭氧氧化过程,说明催化臭氧氧化过程是通过阻止Br-氧化生成HOBr/OBr-抑制溴酸盐生成; Fe-Mn-MCM-41/O3中的H2O2浓度高于O3过程,而H2O2是一种溴酸盐抑制物,证明了催化剂的加入可以提高对溴酸盐的抑制率. 因此,Fe-Mn-MCM-41是一种可用于控制含溴水体中溴酸盐生成的臭氧氧化催化剂.     

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.     

臭氧氧化苊及其中间产物特征分析

为考察生化法代替部分臭氧氧化的可能,研究了苊这种分子中含有饱和C-C键的典型性多环芳烃的臭氧氧化过程。使用液相色谱和紫外光谱观察了氧化过程和中间产物的变化,测定了中间产物水溶液的总有机碳浓度(TOC)和中间产物对活性污泥氧吸收速率(OUR)的影响。结果表明,苊被臭氧降解的同时将有中间产物生成;臭氧可以与中间产物继续反应,但过量的臭氧未实现对有机物的矿化;臭氧氧化改善了苊的可生化性。臭氧不完全氧化结合生物降解,有望成为兼顾经济性与效率的处理废水中苊的方法。     

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.     

臭氧氧化处理聚乙二醇的研究

系统地研究了臭氧氧化处理水中难降解有机化合物聚乙二醇的方法及效果,分别选用了臭氧,O3/活性炭和TiO2/UV/O3/活性炭复合处理的方法,结果表明,TiO2/UV/O3/活性炭复合处理聚乙二醇得到最好效果.     

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.     

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%.     

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）。     

Activated Sludge Ozonation to Reduce Sludge Production in MBR

The total experimental period was divided into two stages. At the first stage, a series of batch studies were carried out to get an understanding of the effect of ozouation on sludge properties. At the following stages, three MBRs with different amounts of activated sludge to be ozonated were run in parallel for a long period to evaluate the influence of sludge ozonation on sludge yield and permeate quality. Through batch study, it was found that ozone could disrupt the cell walls and caused the release of plasm from the cells, then the amounts of soluble organics in the solution increased with ozouation time. With the rise of soluble organics, the amount of soluble organics to be mineralized increased as well, which would reduce the soluble organics content. For the counteraction between these two aspects, a pseudo-balanee could be achieved, and soluble organics would vary in a limited range. Sludge ozonation also increased the contents of nitrogen and phosphorus in the solution. In addition, ozouation was effective in improving sludge settling property. On the basis of batch study, a suitable ozone dosage of 0.16 kgO3/kgMLSS was determined. Three systems were run in parallel for a total period of 39 days, it was demonstrated that a part of activated sludge ozonation could reduce sludge production significantly, and biological perfonnanee of mineralization and nitrification would not be inhibited due to sludge ozouation. Experimental results proved that the combination of ozonation unit with MBR unit could achieve an excellent quality of permeate as well as a small quantity of sludge production, and economic analysis indicated that an additional ozonation operating cost for treatment of both wastewater and sludge was only 0.096Yuan （US$ 0.011,5 ）/m^3 wastewater.     

Experimental Study on Minimization of Sludge Production by Ozonation Process

Based on the hypothesis of reducing sludge production under cryptic growth conditions, ozone was used as cell lysis agent to treat excess sludge, and then the ozonated supernatant was returned to. the aeration tank. The results show that COD and NH4+-N removal efficiencies in ozonation process were 87.96% and 84.42%, respectively. Meanwhile, a low excess sludge yield coefficient of 0.113 (g SS/g COD removed) was obtained. Compared with that of the control test, the process configuration decreased the excess sludge production by 51.3%.     

TiO2-rGO紫外光催化臭氧耦合高效降解双酚A的研究

采用液相沉积-煅烧法制备二氧化钛-还原氧化石墨烯(TiO₂-rGO)复合光催化剂。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、比表面积与孔隙率分析仪(BET)和紫外-可见漫反射分光光度计(UV-Vis DRS)等对所制备的催化剂进行表征分析。以双酚A(BPA)为模拟污染物,考察了TiO₂-rGO的光催化臭氧氧化降解性能,并通过活性物种捕获实验探究反应机制。结果表明,锐钛矿型TiO₂纳米颗粒成功附着在石墨烯上,颗粒直径约为20 nm;当前驱体溶液中氧化石墨投加量为0.02 g时,样品催化活性最高,反应45 min后双酚A被完全矿化,经过5次循环使用后,仍保持高效催化性能;TiO₂-rGO催化活性的提高主要归因于引入石墨烯后提高了光生载流子的分离效率,促进了光催化与臭氧氧化协同降解;在反应过程中,空穴(h+)和羟基自由基(·OH)是主要的活性物种,·OH对BPA的降解起主导作用。     

新生态MnO2对苯酚臭氧化反应的催化作用

以新生态MnO2作为催化剂对模拟苯酚废水进行了臭氧化处理,考察了不同条件对苯酚催化臭氧化过程的影响.结果表明,新生态MnO2对体系臭氧化过程中苯酚的降解和COD的去除有显著的促进作用,含催化剂时反应动力学受体系pH的影响程度明显减小.新生态MnO2对苯酚臭氧化反应的催化性能优于凹凸棒土.     

含溴黄浦江水臭氧化过程中溴酸根的生成

2010年1-6月的水质调查结果表明,黄浦江水中溴离子（Br^-）含量为204.9~394.6 μg/L.溴离子在臭氧氧化和氯消毒工艺中消耗显著,但在混凝工艺中变化很小.水厂溴酸根离子（BrO^-₃）检出率较低（7.5％）.经过生物活性炭（biological activated carbon,BAC）处理后的出水溴离子有一定增加,可能源于活性炭还原了经臭氧氧化形成的高价态溴.臭氧小试实验表明,当黄浦江原水中稳态溶解臭氧浓度大于0.23 mg/L时,溴酸根离子生成速率大幅度增加,但此后随着臭氧浓度的增加,溴酸根生成速度几乎不变.臭氧暴露值ct与BrO^-₃具有良好的线性关系,计算得到的溴酸根生成势k(μgBrO^-₃/(mgO₃·min))受水中稳态溶解臭氧浓度值影响较大.原水中高浓度的氨氮和有机物是抑制溴酸根离子在臭氧化过程中形成的主要因素.     

天然水体主要本底成分对催化臭氧氧化草酸的影响

采用浸渍法制备了Fe2O3负载活性炭（Fe2O3/AC）催化剂,考察了Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的活性以及天然水体主要本底成分对Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的影响. 结果表明,臭氧氧化草酸过程中Fe2O3/AC显示了良好的催化活性,草酸的去除主要基于催化贡献. HCO3-、CO32-及腐殖酸对Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸体系均有抑制作用. HCO3-和CO32-加入使催化臭氧氧化体系pH升高,进而降低Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸的活性. 此外,HCO3-和CO32-也是羟基自由基抑制剂,HCO3-、CO32-对体系的抑制作用从侧面验证Fe2O3/AC催化臭氧氧化草酸遵循羟基自由基机理. 腐殖酸加入体系后,与草酸形成竞争吸附和竞争氧化,从而抑制草酸的降解.     

臭氧氧化难降解废水生化性改变研究评述

将臭氧氧化难降解废水过程划分为生化性改变阶段和有机物去除阶段,并分析了近年来臭氧氧化废水生化性改变阶段的研究成果.发现在有机物去除率较低条件下,废水的污染物质含量,色度,UV254,SUVA和3维荧光光谱等指标变化显著,分析认为引起以上指标变化的原因是难降解有机物分解为小分子易降解有机物.生化性改变阶段废水中主要进行难降解有机物的分解反应,而非矿化反应.多位研究者GC-MC和分子量分布的实验结果表明,生化性改变阶段废水中小分子有机物种类和数量都明显增加.废水生化性指标和生化处理的相关研究报道进一步证明了生化性改变阶段废水生化性改善的事实.建议在今后研究中,以提高生化性改变阶段臭氧氧化反应效率为重点,破解难降解有机废水处理的难题.     

水温对臭氧处理印染废水生化出水的影响

以印染废水生化出水为研究对象,采用非线性方程拟合不同水温条件下臭氧对A254（254nm的吸光度）和溶解性有机碳（DOC）的去除过程,分析了表观一级反应速率系数k（t）的变化规律。拟合结果表明,当水温在280³13 K时,60 min内A254和DOC的k（t）变化范围分别为（0.063 5±0.031 6）^{0.089 5±0.044 1}min-1和（0.011 0±0.005 7）^{0.020 9±0.002 9}min-1,且都随反应时间呈整体下降趋势。DOC平均活化能约为A254的2倍,臭氧对DOC的去除更易受到水温变化的影响。另外,较高的溶解臭氧质量浓度有利于在低温条件（280 K）下在反应初始阶段就获得较大的DOC反应速率系数。     

Pilot Study on Nanofiltration Combined with Ozonation and GAC for Advanced Drinking Water Treatment

IntroductionThe conventional process for surface water treatment,which consists of flocculation, sedimentation and filtrationcurrently, had been applied inproducingdrinkingwater formany years. Although this process can remove turbidityand bacteria in surface water effectively, only about from20% to 30% of natural organic matter ( NOM) can beeliminated. When the purified water is disinfected bychlorination, these NOMs may react with chlorine. As aresult some dis…     

Bi8V2O17颜料的制备及其基本特征

用粉末煅烧法和水悬浮液法研制了Bi8V2O17颜料．利用差热分析法确定制备工艺参数．产物用X射线衍射、扫描电镜(SEM)和激光粒度测试法进行物相鉴定、微观形貌观察和粒径测定．结合两种制备过程进行了颜料合成的异同比较及机制探讨．     

活性炭对2,4-二氯苯酚的催化臭氧化降解(英文)

研究了粒状活性炭(GAC)对2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)臭氧化降解的催化性能。由于活性炭的吸附和催化作用,提高了2,4-DCP的分解。在酸性条件下具有较高的催化臭氧化效率,而酸性和碱性的强弱对2,4-DCP的分解几乎没有影响。活性炭的重复使用实验表明活性炭在臭氧化处理过程中可以得到原位再生,多次使用后其催化活性几乎没有降低。     

活性炭纳米TiO2催化臭氧化降解有机废水实验研究

采用沉淀—吸附法制备了活性炭纳米TiO2催化剂,催化臭氧化去除废水中的氯乙酸,研究了反应时间、pH值、臭氧浓度等因素对处理效果的影响.实验结果表明:活性炭纳米TiO2臭氧催化氧化法能有效的处理含氯乙酸废水,其COD去除率可达到85%以上.