壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B动力学研究

采用仿生矿化法制备了壳聚糖/纳米CdS复合颗粒光催化剂,并用于可见光光催化降解猩红B染料模拟废水,研究了猩红B初始浓度、pH、催化剂投加量和催化剂重复使用次数等因素对猩红B光催化降解的影响.X射线衍射(XRD)分析表明,壳聚糖能有效负载CdS纳米微晶.采用Langmuir-Hinshelwood模型描述壳聚糖/纳米CdS复合颗粒可见光光催化降解猩红B反应动力学行为,在猩红B初始质量浓度较低(≤20 mg/L)时,光催化降解过程符合假一级动力学方程.降低猩红B初始浓度和溶液pH都可显著增大光催化降解速率常数;催化剂投加量小于0.7 g/L时,光催化降解速率随其增加而增大,但催化剂投加量过大会使光催化降解速率减小;催化剂重复使用第5次时,猩红B光催化降解速率常数仍为第1次使用时的63.4%.     

直接红染料的臭氧脱色与中间产物研究

以直接红B模拟染料废水为研究对象，考察了臭氧化过程中染料溶液的吸光度和TOC的变化，同时利用离子色谱仪和GC/MS对染料的降解过程进行了分析，最后用发光细菌法检测了染料溶液急性毒性的变化。结果表明，臭氧对染料的降解符合一级反应动力学，20 min时对染料的脱色率达到99.2%；反应40 min后TOC减少32.55%，染料分子有97.8%的S被氧化为SO^2-₄，偶氮键被臭氧化为N₂，分子中的仲胺基小部分转化成游离NH⁺₄和NO^-₃；在臭氧化过程前期新生成的醛类和酰胺类物质使溶液急性毒性迅速上升，25 min后溶液毒性开始逐渐下降。     

Fe/活性炭多相类Fenton法湿式氧化罗丹明B废水的研究

采用自制的Fe/活性炭（Fe/AC）为催化剂，H₂O₂为氧化剂,组成多相类Fenton试剂催化降解罗丹明B染料废水。实验结果表明,在催化剂加入量为0.8 g/L，H₂O₂体积分数为0.3%,废水pH值为13,反应时间为30 min的条件下,质量浓度为200 mg/L的罗丹明B染料废水的脱色率达100%。反应动力学研究表明,罗丹明B脱色反应近似为一级反应,30℃时反应速率常数为0.02675 min^-1,表观活化能为69.47 kJ/mol。     

低频超声协同Fe-Ni-Mn/Al2O3催化降解酸性绿B的研究

采用低频超声与Fe-Ni-Mn/Al₂O₃催化剂协同降解偶氮染料酸性绿B模拟废水，考察染料初始浓度和pH值、催化剂、饱和气体及H₂O₂等因素对酸性绿B降解效果的影响， 结果表明：催化剂Fe-Ni-Mn/Al₂O₃与低频超声存在协同效应，催化剂的最佳投加量为6 g/L；酸性条件有利于染料的超声降解，当pH=3.8时， 可取得最佳的降解效果； 酸性绿B降解率随初始浓度的增大而降低，其优化初始浓度为100 mg/L，此外，在反应体系中鼓入饱和气体也可促进酸性B的降解，且影响顺序为混合气体(air+Ar)＞氧气＞氩气；在反应过程中投加H₂O₂有利于染料降解率的提高。在优化实验条件下降解150 min，酸性绿B色度去除率达到91.4%。     

水体中常见无机阴离子对TiO2薄膜光催化降解甲醛的影响

选择了5种水体中常见的阴离子(Cl^-，SO^2-₄，HPO^2-₄/HPO^2-₄，HCO^-₃/CO^2-₃和NO^-₃)，分别考查了其对TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的影响；从上述离子的光吸收，对·OH的捕获及其生成的相应的无机自由基的氧化作用以及与甲醛的竞争吸附3个方面讨论了上述离子影响TiO₂薄膜光催化降解模拟甲醛废水的反应速率的原因。结果表明，HCO^-₃/CO^2-₃对TiO₂薄膜光催化降解甲醛具有抑制作用，Cl^-和SO^2-₄的影响不大，H₂PO^-₄/HPO^2-₄和NO^-₃具有促进作用。造成上述结果的主要原因是HCO^-₃/CO^2-₃具有很强的·OH捕获作用；Cl^-，SO^2-₄对·OH捕获作用以及竞争吸附都较弱；H₂PO^-₄/HPO^2-₄在TiO₂表面具有较强的吸附能力，释放出的H⁺起到了酸催化剂的作用；NO^-₃在紫外光的照射下可以产生·OH，此外NO^-₃作为电子受体而降低了TiO₂表面光生电子和空穴的复合几率。     

TiO2光催化降解水中土霉素的动力学研究

环境中抗生素的出现及其引起的危害正受到越来越多的关注。以高压汞灯为光源，选用较为广泛的抗生素土霉素（OTC）为处理对象。考察了初始质量浓度、反应过程中光照、催化剂投加量、溶液起始pH、溶液中DOM和NO^-₃对光催化降解的影响，研究了其光降解动力学。结果表明，TiO₂光催化氧化法能够有效去除水中半微量的OTC，OTC的光降解过程符合一级反应动力学模型；UV/TiO₂联用工艺对TOC也有很好的去除效果，反应90 min，TOC去除率可达74%；OTC的初始浓度从30 mg/L增大到90 mg/L，反应速率从0.0619 min^-1降低到0.0130 min^-1；随着光催化剂投加量的增大，光降解速率常数先增大后减小；增加溶液的pH值，速率常数逐渐减小；溶液中的DOM和NO^-₃也可以影响光降解效率。     

Fe0/厌氧微生物体系降解2,4,6-三氯酚特性研究

通过摇床间歇实验，研究了厌氧微生物与零价铁（Fe⁰）联合体系降解2,4,6-三氯酚（TCP）的特性，结果表明，在pH 7.5，35℃，150 r/min，Fe⁰ 10 g/L条件下，TCP初始浓度为30 mg/L时，TCP降解的拟一级反应速率常数为0.0207 h^-1，添加少量碳源可达到0.0390 h^-1，其降解速率是前者的1.88倍；添加碳源的体系在220 h内连续多次投加TCP降解率都达到80%以上，而不加碳源的体系在第2次投加TCP后降解率就只有30%左右；添加不同碳源，降解速率不同；添加2-溴乙烷磺酸钠（BESA）以及SO^2-₄、NO^-₃和S^2-对TCP降解有不同的抑制作用。     

几种试剂对硝酸根光催化脱色甲基橙的影响

以NO^-₃为光催化剂，在紫外灯照射下，对甲基橙溶液进行光催化脱色。结果表明，叔丁醇、甲醇和乙醇对催化脱色反应有抑制作用; KBr和Na₂SO₄对脱色反应均有促进作用;而且KBr的加入量存在最佳值; Na₂SO₄的促进作用随Na₂SO₄的量的增加逐渐增强。Na₂CO₃的存在对甲基橙的脱色反应没有影响。K₂S₃O₈和NO^-₃之间存在较强的协同作用；KIO₃和NO^-₃之间存在相加作用；KBrO₃和NO^-₃之间存在拮抗作用。     

UV/H2O2工艺降解环丙沙星的研究

采用UV/₂O₂工艺去除水体中的喹诺酮类抗生素环丙沙星（CIP）。考察了溶液pH值、₂O₂投加量以及水体基质对环丙沙星降解效率的影响，分析了降解产物的生成情况。研究表明，环丙沙星的降解符合拟一级反应动力学模型。降解速率受溶液pH值的影响，酸性及中性条件，有利于环丙沙星的降解。₂O₂投加量的增大，使得降解速率逐渐增大，但速率增幅逐渐变缓；最佳₂O₂/环丙沙星摩尔比为2 000。实际水体中存在的NOM、NO^-₃，促进了单独UV作用下，环丙沙星的降解。水体中的?OH焠灭剂，抑制了UV/₂O₂联合作用下，环丙沙星的降解；实际水体中的光解速率常数低于超纯水中的光解速率常数。GC-MS分析表明，UV/₂O₂工艺，使环丙沙星氧化降解生成氨基乙酸、丙二酸、丙三醇和对苯二甲酸等小分子有机物。     

UASB反应器厌氧氨氧化菌的脱氮特性研究

研究UASB厌氧氨氧化（ANAMMOX）反应器运行情况，采用普通城市污水厂活性污泥接种，人工合成废水，pH值在7.4～7.8之间，温度控制在(32±1)℃。在反应器稳定运行270～450 d之间的180 d中，对NH⁺₄-N和NO^-₂-N去除率均达到99.9％以上，总氮去除率保持在90％以上，NO^-₃-N产生量在20～30 mg/L之间波动。研究表明,UASB厌氧氨氧化反应器处理废水效果明显，对NH⁺₄-N、NO^-₂-N和TN去除率高，NO^-₂-N和NH⁺₄-N比值可以指示厌氧氨氧化反应器性能的演变。UASB反应器稳定运行阶段容积负荷的影响较小，ANAMMOX菌对合成废水适应性强，反应器抗冲击能力较强，受冲击后恢复迅速。出水pH值稳定在8.5附近，pH值变化情况可作为反应器运行状况的指示。关键词硝化厌氧氨氧化上流式厌氧污泥床生物脱氮     

交联壳聚糖/Cu_2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用,通过简单的液相沉淀-还原过程一步原位合成了交联壳聚糖/Cu2O复合粒子。X射线衍射(XRD)和红外(FT-IR)测试结果表明,壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水,采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖/Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为,从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明,当染料溶液浓度较低时,光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH,增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下,与纯Cu2O相比,交联壳聚糖/Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

交联壳聚糖／Cu2O复合颗粒可见光催化脱色活性艳红

利用壳聚糖对金属离子的吸附和螯合作用，通过简单的液相沉淀一还原过程一步原位合成了交联壳聚糖／Cu2O复合粒子。x射线衍射（XRD）和红外（FT—IR）测试结果表明，壳聚糖与Cu2O纳米微粒能有效复合。以活性艳红X-3B溶液为模拟印染废水，采用Langmuir-Hinshelwood假一级方程模拟交联壳聚糖／Cu2O复合粒子光催化脱色反应的动力学行为，从动力学角度系统研究染料初始浓度、反应体系pH、催化剂用量和反应体系气氛等因素对复合粒子可见光催化脱色反应速率的影响。结果表明，当染料溶液浓度较低时，光催化过程可视为假一级反应。降低活性艳红X-3B初始浓度和pH，增加催化剂用量和反应体系的含O2量都可显著增加光解脱色反应速率常数。相同条件下，与纯Cu2O相比，交联壳聚糖／Cu2O复合粒子对X-3B呈现出更好的吸附性和更高的可见光催化活性。     

纳米RuO2－TiO2光电催化处理农药废水研究

采用自制的负载型纳米RuO₂－TiO₂光催化剂对农药厂生产废水进行光电催化降解试验。考察了煅烧时间、催化剂用量、光辐照强度、电流密度、废水初始pH值和反应时间对废水COD和色度去除率的影响。结果表明，自制光催化剂光电催化性能显著，最佳光电催化活性是同样降解条件下、同样含量的Degussa P－25 TiO₂的1.38倍，是Ru_0.3Ti_0.7O₂的1.81倍。其COD和色度去除率分别为64.3%和95.2%。     

缺氧-好氧生物滤池中高效菌对活性红KN-3B的降解特性

为了研究高效脱色菌在缺氧好氧生物滤池（A/O biofilter）中对偶氮染料的降解特性，以活性红KN-3B（C.I. reactive red 180）为降解对象，缺氧生物滤池以火山碎石为填料，接种高效脱色菌CK3柯氏柠檬酸杆菌启动，好氧生物滤池以牡蛎壳为填料，接种污水处理厂活性污泥启动。试验考察了不同工况下缺氧-好氧生物滤池对色度和COD的去除效果，结果表明：生物滤池中微生物对偶氮染料活性红KN-3B的脱色和对COD降解的最适pH条件为弱酸性；缺氧滤池中高效菌对色度的去除需要外加碳源，且增加外加碳源有助于脱色率的提高；该高效菌为耐盐菌，当进水NaCl浓度达30 g/L时，色度去除率仍可达93%以上；当染料负荷达500 mg/L时，脱色率仍可达95%。通过紫外-可见扫描图谱分析初步推断CK-3柯氏柠檬酸杆菌对偶氮染料活性红KN-3B的脱色主要是生物降解作用。     

高压电弧放电处理偶氮染料废水

用高压电弧放电产生的低温等离子体对含偶氮染料的废水进行了处理，以甲基橙为例研究了电压幅值、处理时间、溶液初始浓度、溶液初始pH值、投加Fe^2＋和Fe^3＋对染料脱色的影响。实验结果表明，甲基橙浓度为50mg／L时其降解率随时间和电压幅值的增加而增加。溶液初始浓度对染料去除效果影响较为明显，同等条件下初始浓度越低降解率越高。酸性条件下有利于低温等离子体处理甲基橙。Fe^2＋和Fe^3＋对低温等离子体降解甲基橙有一定的催化作用。电压8kV处理3min，Fe^2＋为20mg／L时去除率由89．64％增至99．72％。Fe2（SO4），的最佳投加量为5mg／L（以Fe^3＋计），而FeCl，的最佳投加量为80mg／L（以Fe^3＋计）。     

LiFePO4非均相Fenton法处理亚甲基蓝染料的研究

采用水热法制备出LiFePO4催化剂,通过电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅立叶红外光谱(FTIR)对其进行表征,并将其作为非均相Fenton催化剂处理亚甲基蓝(MB)染料溶液。实验结果表明,在催化剂用量为4 g/L,H2O2浓度为0.04 mol/L,pH值为3,温度为50℃,反应时间为60 min的条件下,浓度为500 mg/L的亚甲基蓝脱色率达99%。根据实验结果,讨论了LiFePO4作为非均相Fenton催化剂对亚甲基蓝的降解机理。     

Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应动力学研究

采用脱色菌Citrobacter sp. CK3,以活性红KN-3B染料为处理对象,在厌氧批式反应条件下,系统考察了pH值,温度和染料浓度对脱色反应速度的影响;通过动力学模拟及反应过程中染料的UV-Vis扫描图分析,探讨了脱色反应机理。结果表明：Citrobacter sp. CK3对活性红KN-3B的脱色反应的适宜pH为7～9;脱色反应速度在温度为32℃时达到最大。染料初浓度从57 mg/L逐渐增大到458 mg/L时脱色率逐渐降低。脱色过程中染料的偶氮键发生断裂,脱色反应符合二级反应动力学。     

LiFePO_4非均相Fenton法处理亚甲基蓝染料的研究

采用水热法制备出LiFePO4催化剂,通过电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和傅立叶红外光谱（FTIR）对其进行表征,并将其作为非均相Fenton催化剂处理亚甲基蓝（MB）染料溶液。实验结果表明,在催化剂用量为4 g/L,H2O2浓度为0.04 mol/L,pH值为3,温度为50℃,反应时间为60 min的条件下,浓度为500 mg/L的亚甲基蓝脱色率达99%。根据实验结果,讨论了LiFePO4作为非均相Fenton催化剂对亚甲基蓝的降解机理。     

亚铁羟基络合物还原转化水溶性偶氮染料

偶氮染料是印染工艺中应用最广泛的一类染料,目前染料废水脱色是污水处理难题。亚铁混凝处理染料废水过程中可能存在亚铁的还原作用,本实验制备了比溶解态亚铁更具还原反应活性的亚铁羟基络合物(ferrous hydroxycomplex,FHC),以5种不同类型的水溶性偶氮染料为目标污染物,研究FHC还原水溶性偶氮染料的脱色性能。实验结果表明,FHC对活性艳红X-3B、酸性大红GR和阳离子红X-GRL有较好的还原脱色效果,仅投加含铁89.6 mg/L的FHC,染料脱色率达到90%以上,继续增大FHC投加量可以完全脱色;中性枣红GRL的FHC还原脱色效果较差,需加入313.6 mg/L的FHC才能达到90%以上脱色率;134.4 mg/L的FHC能够将直接耐酸大红4BS完全脱色,但其脱色主要以混凝沉淀为主;溶液pH对FHC的还原性能产生重要影响,FHC还原染料脱色的适宜的pH值范围为4～10。该研究为亲水性染料脱色提供了一种新的技术,也为FHC运用于印染废水脱色提供了理论基础。