金属有机骨架材料活化过硫酸盐高级氧化体系深度处理造纸废水

MOFs作为一种新型催化材料正成为环境领域的研究热点。本论文选取MOFs中MIL-100(Fe)、MIL-100(Fe)@MIP活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基(SO4^- .)深度处理造纸废水二级生化出水,研究常温下初始pH值、催化剂用量和PS投加量等因素对废水COD去除率的影响,并采用响应曲面法分析多因素对COD氧化降解效果的影响。结果表明MOFs活化PS高级氧化体系深度处理造纸废水最佳的活化条件为：PS:COD=12:1、催化剂用量2 g/L、体系的pH值为6,可以实现32%的COD去除率,响应曲面分析实验表明各影响因素对于降解效果的贡献顺序是：PS投加量>pH值> MIL-100(Fe)用量。     

磺化酞菁钴—细菌纤维素对苯酚的催化降解性能

采用负载型复合催化剂磺化酞菁钴-细菌纤维素(CoPcS/BC)催化降解苯酚,可以解决苯酚废水传统处理工艺中存在的氧化剂利用率低、催化剂循环性差等问题.探究氧化体系、CoPcS/BC用量、H₂O₂浓度、pH值和反应温度对苯酚降解的影响,考察反应动力学、CoPcS/BC的循环使用性能和苯酚催化降解产物,并研究CoPcS/BC+H₂O₂体系对多种酚类污染物的降解效果.实验结果表明,在CoPcS/BC用量为0.25 g/L、H₂O₂浓度为70 mmol/L、pH为3、反应温度为45℃时,该材料在60 min内对苯酚的降解率可达97.39%,降解过程符合一级动力学模型,且CoPcS/BC可循环回收使用. HPLC实验表明苯酚降解产物为草酸、丙二酸等小分子有机酸. CoPcS/BC+H₂O₂体系对多种酚类污染物具有较好的降解效果,具有良好的应用前景.     

生物阴极微生物燃料电池预处理酸性重金属矿井废水

采用以污泥+葡萄糖为有机底物,硫酸根离子为电子受体、碳毡吸附固定化硫酸盐还原菌为生物阴极、碳布为阳极的双室微生物燃料电池,处理模拟酸性重金属矿井废水.构建不同的外接电阻(分别为100Ω、1000Ω)MFC系统和开路常规生化处理对比,废水初始pH=4,Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe初始质量浓度均为20mg/L.结果表明,MFC外接电阻100Ω时,对Zn2+、Cu2+、Cd2+、Pb2+、总Fe的去除率分别达到99.45%、99.68%、99.65%、98.34%、98.99%;COD、SO2-4的最大降解速率分别为83.4和23.9mg·L-1·d-1,比开路常规生化处理分别提高了15%和181%;同时pH有效提升至中性.表明了微生物燃料电池的对于传统生物法处理酸性矿井废水有预调节作用.     

Cr(VI)-苯酚共存污染体系中的光催化反应研究

采用焙烧的P-25 TiO2作为光催化剂,研究了Cr(VI)-苯酚共存污染体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化,并考察了pH值、气氛和初始浓度等对其光催化性能的影响。结果表明,Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)及苯酚的去除率均较Cr(VI)和苯酚的单一体系高;酸性条件下有利于Cr(VI)的光催化还原,中性条件下苯酚的光催化降解率最高;气氛对Cr(VI)-苯酚共存体系中Cr(VI)的光催化还原及苯酚的光催化氧化均无明显影响;增大苯酚浓度可以有效的提高该体系中Cr(VI)的光催化还原,增大Cr(VI)浓度可以有效的提高该体系中苯酚的光催化氧化;Cr(VI)离子的光催化还原遵循L-H动力学规律,而苯酚的光催化氧化符合一级反应动力学规律。     

三维电极法降解苯酚废水中·OH的测定及其影响因素研究

 采用三维电极法电催化氧化降解苯酚废水,研究了苯酚的降解机理,证实了苯酚的降解机理主要是羟基自由基机理。实验结果表明,羟基自由基的生成量决定苯酚的去除率。同时,羟基自由基的生成量与三维电极体系的电极种类、槽电压、溶液pH值和空气流速有密切关系。     

Fe3O4/rGO催化臭氧和过硫酸盐高级氧化降解磺胺嘧啶的研究

系统考察了Fe3O4/rGO复合材料催化臭氧和过硫酸盐降解磺胺嘧啶的效能与机制.研究发现两种高级氧化体系中GO与Fe3O4质量占比为15％的催化剂(Fe3O4/rGO15wt％)对SDZ的降解效率最佳,并观察到Fe3O4和GO之间在对O3和PS催化中的协同作用.同时,研究了水环境共存阴离子(Cl-,SO42-和NO3-)对SDZ降解效果的影响.通过淬灭实验明确了该催化剂在O3体系中SDZ降解中的活性氧化物种,既羟基自由基(?OH),超氧自由基(O2·-)和单线态氧(1O2).在PS体系中,活性氧化物种为硫酸根自由基(SO4·-)和1O2.通过实际水环境的模拟实验和稳定性实验发现,与PS体系相比,该催化剂在O3体系对含SDZ的水体表现出较强的降解效能与更稳定的特性.     

亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧对酸性紫FBL降解脱色的研究

以酸性紫FBL为降解目标,采用亚硫酸钠-Fe(Ⅱ)-溶解氧体系产生的硫酸根自由基(·SO4-)降解酸性紫FBL脱色,比较了不同体系的降解脱色性能,考察了pH值、Fe~(2+)浓度、SO_3~(2-)浓度、空气流量、酸性紫FBL的初始浓度对降解脱色的影响。结果表明,在最佳的实验条件为:pH=7.0,Fe2+浓度为0.75 mmol/L,SO_3~(2-)浓度为1.25 mmol/L,空气流量为0.70 L/min,污染物浓度为128 mg/L。经过40 min的降解脱色,酸性紫FBL溶液的脱色率可达到94%以上。     

UV/Fenton试剂处理高浓度含酚废水的实验研究

研究UV/Fenton试剂中各个因素对降解高浓度含酚废水的影响,确定UV/Fenton法处理高浓度含酚废水的最佳工艺条件.保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度、反应时间等实验条件,考察这些因素对UV/Fenton法处理高浓度含酚废水效果的影响.结果表明,UV/Fenton试剂对高浓度舍酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率.当苯酚初始浓度为1 000 mg/L时,紫外光波长为253.7 nm,反应时间为25～40 min,pH值为6～7,H2O2浓度为40～50 mmol/L,Fe2+浓度为28～30 mg/L时,苯酚去除率可迭90%以上,满足后续生物降解要求.     

TiO2/紫外光体系降解含酚废水的实验研究

在TiO2为催化剂条件下采用紫外光降解废水中的苯酚,通过改变pH值、溶液初始质量浓度、光照时间,研究这3个因素对紫外光处理废水效果的影响.实验结果表明,在酸性条件下,紫外光对低质量浓度的苯酚废水在长时间的照射下有较好的降解效果,光照时间在3 h时苯酚去除率为28.6%;同时进行了紫外光与臭氧协同降解苯酚废水研究,在25 min内苯酚和CODCr的去除率分别为52.5%和53.4%,结果表明紫外光和臭氧协同作用极大地提高了苯酚的降解效果,并为进一步的生化处理奠定基础.     

三维电极/电Fenton法处理苯酚废水机理研究

目的确定三维电极/电Fenton法处理苯酚废水的最佳反应条件并探讨反应机理.方法设计正交试验确定最佳反应条件,对处理结果进行紫外光谱分析;采用叔丁醇验证·OH的存在.结果在最佳反应条件pH值3,电解电压为12 V,极板间距为10.5 cm,电解质投加质量浓度为1.2 g/L,Fe2+投加浓度为0.9 mmol/L条件下,苯酚最大去除率为97.38%.苯酚去除率影响因素大小为pH值电解电压Fe2+投加浓度极板间距电解质投加质量浓度.反应过程中,苯酚首先被降解为醌类化合物并进一步降解为其他中间产物,最终被氧化为小分子化合物.结论苯酚的去除主要是电极的直接氧化,·OH以及其他活性氧化物共同作用的结果,其中·OH对苯酚的降解起到主要作用.     

微波-H_2O_2-活性炭协同催化氧化处理苯酚废水

采用微波、H2O2和活性炭协同催化氧化法处理苯酚废水,探讨各种因素协同作用以及对苯酚废水处理效果的影响.结果表明,微波-H2O2-活性炭氧化体系能高效快速降解废水中苯酚,100 mL初始pH为5、质量浓度为100 mg/L的苯酚废水中,在活性炭3 g、微波辐射18 min、微波辐射功率200 W、H2O2质量浓度1.5 g/L的最佳处理工艺条件下,苯酚去除率达98.5%.     

Fe0对活性艳兰K-3R的还原降解效果

研究了活性染料活性艳兰K-3R在Fe0-H2O/O2,Fe0-H2O/N2,Fe0-H2O3种实验体系中被Fe0还原降解的效果.结果表明:氧气对Fe0活性艳兰K-3R的还原降解有促进作用;Fe0与活性艳兰K-3R的最佳反应条件是在Fe0-H2O/O2体系中,体系的pH值为碱性,反应时间为10~15 min;增大转速、染料初始质量浓度以及Fe粉加入量,染料的还原降解效率提高,且Fe粉重复使用3~4次不影响处理效果.     

以陶瓷-活性炭为载体的光催化剂降解苯酚研究

采用浸渍法将TiO2溶胶涂覆于陶瓷-活性炭载体,得到陶瓷-活性炭负载TiO2光催化剂.以苯酚废水为模拟目标降解物,采用紫外杀菌灯为实验光源,对光催化剂进行了光降解性能的研究.考察了TiO2负载次数、溶液pH值、苯酚初始浓度以及陶瓷-活性炭载体特性等因素对陶瓷-活性炭为载体的TiO2光催化剂降解苯酚的影响.结果表明,负载两次得到的复合光催化剂表现出良好的活性与稳定性.对初始浓度为50mg/L,初始pH值为6.5的苯酚废水的降解效率最好,处理6h后降解率达到97.31％.     

液电等离子体降解对硝基苯酚的研究

采用频率为150 Hz、峰值电压为30 kV的高压放电电源为液电等离子反应器电源,设计了放电电极水平间距为2 cm的针-筒曝气连续式液电等离子反应器,研究了对硝基苯酚废水在该液电等离子反应器中的降解规律.研究表明,经过120 min高压放电降解,对硝基苯酚的降解率可达91.2%,对硝基苯酚废水初始浓度、pH值和电导率影响对硝基苯酚的降解率.降低对硝基苯酚的浓度可提高降解速率,初始pH值小对降解有利;初始电导率的增加不利于降解的进行.采用FT-IR、LC/MS跟踪降解过程中间产物,检测到对硝基苯酚废水降解过程中有醌物种生成,提出了对硝基苯酚的降解主要被自由基攻击,并取代对硝基苯酚的活性住所引起.通过比较,液电等离子体技术是降解对硝基苯酚的有效方法.     

利用腐植酸类物质处理含铬废水

铬常以六价和三价的形式存在于工业废水废渣中,这些废水废渣,严重污染河水和地下水,造成对人体、动物、植物、微生物的毒害。处理含六价铬废水的关键是找一种便宜而易得的还原剂,目前虽然已找到了不少方法,但所用还原剂一般较贵,致使成本较高。内蒙古工学院化工系腐植酸组在制备纯腐植酸的过程中,发现在碱性液溶中草炭可将硫酸根中的 S~(+6)还原为 S~(-2),由此想到能否利用腐植酸类物质作为还原剂来处理六价铬废水废     

空气阴极微生物燃料电池处理模拟酸性矿井水的研究

酸性矿井水因pH值低、重金属离子含量高,难以直接采用硫酸盐还原菌生化处理.试验构建了空气阴极微生物燃料电池系统来处理酸性矿井水,有效处理废水H+和重金属离子,同时还能产电.构建的空气阴极微生物燃料电池系统(污泥量40mL,硫酸盐还原菌30mL,阳极材料为碳布,室温)的最大功率密度达到82.24mW/m2,最大电压为332.2mV;硫酸根的最大去除率达到41.6,对Zn2+、Cu2+、Cd2+和Fe2+的去除率分别达到83.7%、77.4%、84.2%和66.8%,化学需氧量的最大去除率达到60.9%.分析认为,空气阴极微生物燃料电池有效处理废水H+,弱化了H2S的生物抑制作用,强化了硫酸盐还原菌还原产生的S2-与重金属离子生成硫化物,并经能谱分析加以验证.     

介质阻挡放电与Fe2+协同处理硝基苯水溶液研究

文章利用介质阻挡放电(DBD)与Fe2 协同处理硝基苯废水,考查了外施电压、初始pH、处理时间及硝基苯初始质量浓度诸因素对去除率的影响,对降解产物进行GC/MS分析,结果表明,介质阻挡放电与Fe2 协同作用能有效降解硝基苯.产物分析表明DBD-Fe2 协同放电降解水相中有机物应在富氧条件下进行.     

不同价态铁对硝基苯的厌氧降解及影响因素

以硝基苯厌氧降解为考察对象,研究了Fe0/Fe2+/Fe3+对硝基苯的降解,并探讨了初始硝基苯质量浓度、pH值及葡萄糖质量浓度等对硝基苯降解的影响.结果表明,硝基苯厌氧降解主要生成苯胺,显著提高了其生化可降解性;硝基苯在初始pH=6的厌氧污泥体系中可被完全降解,不同初始硝基苯质量浓度对其最终降解率影响不大;在含有不同价态铁、初始pH=6的厌氧污泥体系中,对硝基苯降解起主导作用的是厌氧污泥,Fe0在一定程度上促进了硝基苯的降解,而Fe2+,Fe3+则表现出抑制作用,尤以Fe3+最为显著;但当反应体系初始pH=9时,Fe2+和葡萄糖的存在则显著促进了硝基苯的降解.     

普施安红MX-5B的电子束辐照降解

普施安红(Procion Red, PR)MX-5B是一种活性单偶氮染料, 在其生产和使用的过程中会产生采用传统的生化处理技术很难处理的染料废水. 运用电子束辐照技术处理普施安红MX-5B模拟染料废水, 研究了辐照剂量、初始浓度、初始pH值和不同气氛条件等因素对处理效果的影响. 实验结果表明, 上述因素对普施安红MX-5B的降解有着显著影响. 在氛围不同的情况下, 普施安红MX-5B的降解率为饱和氧羟基自由基氧化体系>饱和空气氧化还原体系>饱和氮气水合电子还原体系. 在羟基自由基氧化体系中, 羟基自由基攻击偶氮双键(-N=N-)和苯环导致分子断裂生成的中间产物苯胺, 被进一步降解为小分子有机酸.     

水滑石基复合催化剂的限域热转化合成及高效降解四环素性能研究

以CuMgAl-LDHs水滑石为限域模板插层木质素磺酸钠(LS),通过限域热转化法成功合成了一种新型复合催化剂,用于活化过硫酸盐(PMS)高效降解四环素(TC).通过XRD、FTIR、SEM、Raman等表征方法分析了复合催化剂的结构、形貌和降解性能,并阐述了PMS浓度、催化剂用量、初始pH等参数对TC降解性能的影响以及TC的降解机理.结果表明:该催化剂可以有效地降解TC,15 min内对TC的降解效率可达到97.3％;合成的催化剂具有良好的稳定性和降解性能,3次循环后的TC去除率在15 min内高于90％.自由基猝灭实验表明,复合催化剂体系中硫酸根自由基是反应体系的主要活性物质.