微波辅助光催化降解氯酚类污染物的研究

研究了溶液中4-氯酚(4CP)、2-氯酚(2CP)、4-氯-3-甲基酚(4C3MP)、2,4-二氯酚(2,4-DCP)、2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)和五氯酚(PCP)的微波辅助光催化降解(MW/PCO).结果表明,6种氯酚(CPs)光降解速率与分子中Cl原子取代的数目、位置等分子结构性质有关,单氯酚比多取代氯酚易光解.MW/PCO降解4CP的主要中间产物为苯酚、氯苯、对苯醌、对苯二酚等,降解PCP的主要中间产物为2,3,5,6-四氯对苯醌、2,3,4,6-四氯对苯二酚、四氯酚.CPs降解的机制是紫外光降解和羟基自由基 (·OH)亲电子加成脱氯过程.     

电-Fenton法处理4-氯酚废水

采用电解法对 4 氯酚废水进行了处理。以活性炭纤维 (ACF)为阴极 ,铁为阳极 ,并向阴极不断通入空气 ,电解过程中生成的H2 O2 与阳极溶解的Fe2 + 形成Fenton(芬顿 )试剂 ,Fenton试剂在电解的过程中可以产生大量活性羟基·OH ,能够很好地氧化降解废水中的 4 氯酚。在最佳试验条件下 :室温 ,氯酚浓度为 5 0mg/L ,电解时间为 6 0min ,pH值为4 5 ,电流密度为 15 38A/m2 ,Na2 SO4浓度为 3g/L时 ,4 氯酚去除率为 85 70 %。     

电-Fenton法处理4-氯酚废水

采用电解法对4-氯酚废水进行了处理。以活性炭纤维(ACF)为阴极，铁为阳极，并向阴极不断通入空气，电解过程中生成的H2O2与阳极溶解的Fe^2 形成Fenton(芬顿)试剂，Fenton试剂在电解的过程中可以产生大量活性羟基 OH，能够很好地氧化降解废水中的4-氯酚。在最佳试验条件下：室温，氯酚浓度为50mg／L，电解时间为60min，pH值为4．5，电流密度为15．38A／m^2，Na2SO4浓度为3g／L时，4-氯酚去除率为85．70％。     

粉末活性炭对水中氯酚的吸附

2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚是氯酚类污染物的典型代表,鉴于其对人类身体健康的危害和对环境所造成的污染,已被很多国家列为环境优先控制污染物。研究粉末活性炭(PAC)对该3种氯酚的吸附过程以及投炭量、p H值和水质对PAC吸附性能的影响。结果表明:粉末活性炭可以有效去除水中的80%以上的氯酚;吸附行为符合Freundlich吸附等温线和Langmuir吸附等温线;以分子状态存在的氯酚比电离状态更容易被活性炭所吸附。     

有机膨润土负载纳米零价铁还原-类芬顿氧化降解2,4-二氯苯酚

目前,虽然有很多关于纳米零价铁(NZVI)通过吸附、还原和氧化作用去除各种污染物的报道,但关于如何联合这些方法来提高污染物的去除率仍然不是很清楚。本实验研究了联合有机膨润土DK1(十六烷基三甲基铵盐改性,d(001)=2.2 nm)吸附、NZVI还原、类芬顿氧化作用来去除溶液中2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)的方法。在反应前30分钟,有机膨润土DK1负载NZVI(NZVI/DK1)通过吸附还原作用去除溶液中2,4-DCP,2,4-DCP和COD的去除率分别为16.1%和7.8%,说明了吸附还原作用对2,4-DCP的去除效果是有限的。接着向溶液中滴加适量的H2O2,在5 min内2,4-DCP的去除率由16.1%提高到了99%以上,COD的去除率达到了64.1%,这可能是由于NZVI腐蚀形成铁的氧化物缓慢释放出Fe2+和Fe3+,增强了芬顿反应对2,4-DCP和降解产物的氧化去除效果。通过SEM,EDS,UV-Vis和GC-MS等分析方法佐证了上面的结果。最后提出了联合吸附、还原和Fenton氧化去除2,4-DCP的机制。     

溶液中阴离子和腐殖酸对UV/H2O2降解2,4-二氯酚的影响

研究了UV/H2O2工艺对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的去除效果和水中阴离子、腐殖酸对该工艺降解2,4-DCP的影响.结果表明:UV/H2O2工艺可以有效地去除水中2,4-DCP,光降解过程符合一级反应动力学模型;在H2O2投加量为8 mg/L、1个30 W低压汞灯照射下,2,4-DCP在蒸馏水和自来水中反应速率常数分别为0.023 2、0.016 2 min-1;NO-3、Cl-、HCO-3对2,4-DCP光降解有抑制作用,当3种阴离子摩尔浓度为0.5、10.0、20.0 mmol/L时,对2,4-DCP光降解的抑制程度为HCO-3＞NO-3＞Cl-;腐殖酸在低浓度时,促进光降解反应进行,在高浓度时,2,4-DCP的光降解受到抑制.自来水中的反应速率常数低于蒸馏水中的反应速率常数是由于水中多种阴离子和腐殖酸影响的结果.     

Fenton试剂处理腐殖酸废水影响特性和降解动力学模型

研究了Fenton试剂降解腐殖酸废水的影响特性,并在理论分析反应过程的基础上建立动力学方程,同时根据实验进行动力学方程参数估算。研究表明,Fenton试剂通过氧化和混凝共同作用有效去除腐殖酸。在初始pH=4,40mmol/L FeSO4和160 mmol/L H2O2投量下,腐殖酸60 min氧化去除率、混凝去除率分别达到78.6%和11.5%,其初始氧化速率达到最大59.6 mg/(L.min)。腐殖酸的氧化降解动力学模型值与实验值吻合良好,说明采用该动力学模型能较好预测腐殖酸废水的氧化降解情况,且Fenton氧化降解腐殖酸的机理符合自由基的理论和实践。     

异位类Fenton化学氧化在多环芳烃污染场地修复中的应用

多环芳烃作为土壤的主要污染源之一,其修复技术的研究对土壤可持续利用具有重要的意义;但目前的研究主要基于室内小试实验,对具体修复技术在实际现场中的应用少有报道。基于上海青浦区西虹桥沈海高速东侧17-02污染场地的工程实践,结合室内实验,详细地介绍了原场异位类Fenton化学氧化修复多环芳烃污染土壤施工工艺。处理结果表明:以柠檬酸为催化助剂的类Fenton化学氧化能够有效地处理场地污染土壤中的苯并(a)蒽、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽和茚并(1, 2, 3-cd)芘等超标污染物;修复后场地土壤各项物理指标相比修复前变化较小;同时,类Fenton氧化反应放热,修复过程中土壤微生物能够将有机柠檬酸快速降解,有效降低了化学氧化对土壤p H的影响。     

电生成Fenton试剂光催化降解孔雀石绿的研究

为了提高染料废水的处理效果,采用电生成Fenton试剂光催化氧化系统对孔雀石绿模拟印染废水进行了降解研究,通过与无光照时的对比实验发现:光照能明显加快电生成Fenton试剂对孔雀石绿印染废水的降解脱色速率,20 min内脱色率达到98%以上,40 min内COD去除率达到80%以上,同时通过红外光谱、紫外-可见光谱等手段研究了光照与电生成Fenton试剂的协同作用,初步探讨了电生成Fenton试剂光催化降解孔雀石绿印染废水的反应机理,很好地实现了光催化与电化学氧化降解技术的联合应用。     

化学氧化法治理焦化厂PAHs污染土壤

针对焦化类工业场地多环芳烃(PAHs)污染土壤治理问题,选取北京某焦化厂PAHs污染土壤,对其进行化学氧化修复治理的室内模拟研究,实验采用高锰酸钾、Fenton试剂、双氧水和过硫酸钠4种氧化剂,测试了氧化剂的土壤氧化剂需求量(SOD),分析了4种氧化剂对15种PAHs的氧化效果以及反应过程中土壤总PAHs浓度和土壤有机质含量(SOM)随反应时间的变化。结果表明,北京某焦化厂PAHs污染土壤过硫酸钠SOD低于高锰酸钾SOD;Fenton试剂和双氧水对PAHs的总去除率分别为59.53%和62.72%,且对三环PAHs的去除率较好,高锰酸钾对PAHs的总去除率为59.24%,对蒽和苯并(a)芘的去除效果较好,活化过硫酸钠对PAHs的总去除率为68.87%;土壤有机质可通过对PAHs的吸附影响氧化剂的处理效果。     

CMS包覆纳米零价铁去除2,4-二氯酚的条件优化

针对纳米零价铁(Fe~0)去除2,4-二氯酚(2,4-DCP)时易团聚、易氧化、去除效率差等问题,采用环境友好材料羧甲基淀粉钠(CMS)对纳米零价铁进行了包覆,制成包覆型纳米零价铁。探究了包覆比例(CMS:Fe0)、pH、包覆型纳米零价铁投加量等单因素对去除率的影响。在单因素实验的基础上,以包覆比例、pH、包覆型纳米零价铁的投加量为考察因素,以2,4-DCP的去除率为响应值,采用二次多项式响应面探究多因素交互作用对包覆型纳米零价铁去除2,4-DCP的影响。利用响应面优化模型对包覆型纳米零价铁去除2,4-DCP进行优化。模型优化结果显示:包覆型纳米零价铁去除2,4-DCP的最佳条件为pH 3.0,纳米零价铁包覆比例3.59:1,包覆型纳米零价铁的投加量7.96 g·L~(-1),模型预测2,4-DCP的最高去除率为90.03%,实验值为85.77%,两者相对误差为4.73%,证明了优化模型的可靠性。     

Fenton试剂对富营养化湖水黑臭的氧化降解作用

通过室内实验,研究Fenton试剂对富营养化水体黑臭物质氧化降解作用。实验结果表明,在黑臭的富营养化水中投加Fenton试剂20 min后,水体臭味明显降低,90 min后水体臭味全部消除;水体浊度、色度有显著改善,水体浊度、色度去除率分别达73.73%和93.11%,显著高于对照组的53.4%和22%;水体溶解氧量显著提高;水体的pH值保持在7左右。鱼类毒理实验结果表明,最佳剂量的Fenton试剂对实验鱼类无急性毒性作用。     

A/O/O生物流化床处理焦化废水中酚类组成及降解特性分析

为了研究实际焦化废水处理工程中酚类污染物的组成及降解特性,实验中采用HLB小柱固相萃取水样,GC-MS选择性离子扫描方法检测环境中15种酚类污染物,除苯酚的平均回收率为72.6%以外,其他14种酚类的回收率在87.6%~102.3%之间,平行测定标准偏差均小于7.62%,能够满足环境中酚类污染物测定的需要。实验结果表明,焦化废水中含有高浓度的苯酚、甲基酚和萘酚,同时存在微量的氯酚和硝基酚。在生物流化床A/O/O组合工艺处理焦化废水的过程中,厌氧阶段高浓度酚类(苯酚、甲基酚和萘酚)、氯酚类去除率分别为29.3%和31.6%;一级好氧阶段分别为99%和92.4%;二级好氧阶段分别达到89%和6%;最终出水中酚类污染物浓度0.045 mg/L,满足钢铁行业废水达标排放要求。     

Fenton试剂氧化处理火炸药污染土壤淋洗液

采用Fenton试剂对火炸药污染土壤淋洗液进行氧化处理,研究了Fe SO4·7H2O投加量、H2O2投加量、初始pH、反应时间及温度对处理效果的影响,采用发光细菌发评价处理前后水样的急性毒性变化。结果表明,Fenton试剂氧化可有效去除火炸药污染土壤淋洗液的COD,当Fe SO4·7H2O投加量为8.0 g/L,H2O2投加量为64 m L/L,初始pH为3,反应时间120 min及反应温度30℃时,污染土壤淋洗液的COD由4 553.9 mg/L降至800.1 mg/L,COD去除率82.4%,COD的降解符合二级动力学模型。经Fenton氧化处理后,水样的急性毒性降低94.7%,B/C由0.007升至0.22,可生化性得到明显改善。     

Fenton氧化技术处理稠油污染土壤

利用Fenton氧化技术对稠油污染土壤进行氧化处理,分析对后续微生物修复的促进作用。向1 000 g石油类含量为8%的稠油污染土壤中加入10.0 mL 18 mmol/L Fe2+溶液与10.0 mL 30%H2O2,反应时间为2 h。氧化处理后土壤中石油烃的总去除率可达到31.38%,胶质去除率为45.22%,沥青质去除率为51.26%,胶质的分子量由1 841下降到1 472,沥青质的分子量由5 831下降到5 073。Fenton氧化可使土壤酶活、各类微生物的数量及呼吸强度有不同程度的下降,但在氧化后30 d内,土壤各类微生物数量都超过了原有水平,其中细菌数量最高达到9.84×105CFU/g,是氧化前的数量的1.57倍。以上实验结果表明,Fenton氧化可以有效去除土壤中胶质和沥青质,并且使土壤中微生物的生长速率加快。因此,Fenton氧化能够促进后续的微生物修复。     

活性炭纤维上4-氯酚及焦化废水尾水的O3催化氧化降解实验研究

选择YT-1000型活性炭纤维(ACF)作为催化剂,考察ACF与O3协同作用催化降解水溶液中4-氯酚的最佳反应条件,并将该条件应用于焦化废水生物处理尾水中难降解有机污染物的催化氧化.ACF表面具有丰富的微孔结构,对4-氯酚有良好的吸附作用,在动力学上提高了其与O3反应的起始浓度,并且在ACF表面含氧、含氮等基团的催化作用下发生氧化反应,1 L浓度为100 mg/L的4-氯酚水样中投加2 g ACF反应6 min时,吸附作用对TOC的去除率为43.4%.而ACF协同O3作用时的TOC去除率提高到72.5%,协同增效作用为67.1%;在选定的反应条件下,ACF协同O3降解焦化废水生物处理尾水,60 min时的TOC与色度的去除率分别达到56.8%和96.3%.上述研究过程证明了吸附作用与催化作用的协同能有效降解生物过程不能降解的焦化废水中惰性有机污染物.     

CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂降解丁基黄药

CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂是降解丁基黄药的优良试剂。该试剂与传统的Fenton试剂相比,提高了反应的pH值,可在较高pH(4~5)条件下反应,而传统的Fenton试剂的适宜pH值一般在3以下。采用单因素实验和正交实验相结合的方法研究了pH、催化剂投加量、过氧化氢投加量以及反应时间对丁基黄药降解效果的影响,并对催化剂的使用寿命进行了探讨。研究结果表明,反应的最佳条件为:pH为4~5,催化剂投加量为6 g/L,过氧化氢用量为30 mg/L,反应30min。在此反应条件下,丁基黄药的降解率达98%以上;影响丁基黄药降解效果的因素大小顺序为:pH>反应时间>H2O2用量>催化剂投加量,其中pH对CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂降解丁基黄药的影响最为显著。     

CuO/γ-Al_2O_3类Fenton试剂降解丁基黄药

CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂是降解丁基黄药的优良试剂。该试剂与传统的Fenton试剂相比,提高了反应的pH值,可在较高pH（4~5）条件下反应,而传统的Fenton试剂的适宜pH值一般在3以下。采用单因素实验和正交实验相结合的方法研究了pH、催化剂投加量、过氧化氢投加量以及反应时间对丁基黄药降解效果的影响,并对催化剂的使用寿命进行了探讨。研究结果表明,反应的最佳条件为：pH为4~5,催化剂投加量为6 g/L,过氧化氢用量为30 mg/L,反应30min。在此反应条件下,丁基黄药的降解率达98%以上;影响丁基黄药降解效果的因素大小顺序为：pH〉反应时间〉H2O2用量〉催化剂投加量,其中pH对CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂降解丁基黄药的影响最为显著。     

混凝-Fenton法处理采油污水的研究

对采油废水进行混凝预处理后进行了Fenton处理 ,确定了Fenton试剂处理采油废水的最佳配比为H2 O2 ∶Fe2 +=5 0mmol L :1mmol L。同时利用GC MS色谱图探讨了混凝 -Fenton法对有机物的去除机理。结果表明 :混凝工艺去除了75 %的有机污染物 ,碳数低于 2 1的烷烃去除率可达到 80 %以上 ,同时还去除了所有的多环芳烃 ,但是对苯酚类物质的去除率只有 5 0 %。在Fenton过程中 ,铁的水解吸附和OH·的氧化作用并存 ,采油污水经过 12 0min的Fenton处理后 ,其中的烷烃类物质、酚类物质、多环芳烃物质能被完全氧化。     

Fenton试剂法降解餐厨垃圾异味

自行设计Fenton试剂法降解还原性气体异味的反应器,研究了Fenton试剂法处理餐厨垃圾异味主要成分(苯、乙酸乙酯、苯乙烯)的降解效果。以苯为典型代表物,优化得出该实验的最佳反应条件为:pH=3,FeSO4.7H2O投加量为1 g/L液相,30%H2O2投加量为10 mL/L液相,紫外光源辅助。结果证明,Fenton试剂法处理单一异味气体的效果较理想,在前180 min内能达到90%以上,该法在处理气态异味污染物方面具有广阔的应用前景。