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.     

O3、H2O2/O3及UV/O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O₃、H₂O₂/O₃和UV/O₃等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理，考察了O₃与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响，确定出O₃氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40 min，溶液pH 8.5，反应温度25℃，此条件下废水COD及UV₂₅₄的去除率最高可达47.14%和73.47%；H₂O₂/O₃及UV/O₃两种组合工艺对焦化废水COD及UV₂₅₄的去除率均有一定程度的提高，但H₂O₂/O₃系统的运行效果取决于H₂O₂的投加量。研究结论表明，单纯采用COD作为评价指标，并不能准确反映出O₃系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

A/O和A2/O工艺对膜生物反应器处理焦化废水影响的研究

为提高膜生物反应器对焦化废水的处理效果，采用A/O和A²/O两种工艺的膜生物反应器处理焦化废水，通过对比处理效果、分析膜污染情况，寻求膜生物反应处理焦化废水的最优工艺。实验结果表明：A²/O工艺系统对酚、NH₃-N、COD的去除率分别为99%、90%和95%；A/O工艺系统对酚、NH₃-N和COD的去除率分别为97%、75%和93%。A²/O膜生物反应器系统对焦化废水中NH₃-N的去除效果明显优于A/O膜生物反应器系统，其反硝化率为50%～70%。对膜污染分析表明不同工艺对膜污染的影响不显著，A²/O工艺膜通量衰减59%，A/O工艺膜通量衰减56%。研究表明在膜生物反应器中，A²/O工艺对焦化废水的去除效果要优于A/O工艺。     

光助Ce-Fe/Al2O3催化H2O2降解阳离子红GTL模拟废水

利用Ce-Fe/Al₂O₃为催化剂的非均相光Fenton体系降解阳离子红GTL模拟废水，考察了H₂O₂浓度、催化剂用量、初始pH值及不同工艺过程对降解效果的影响，通过紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、XPS手段研究铁在反应中的价态变化。结果表明，在11 W低压汞灯照射下，非均相光Fenton体系能够有效地降解结构稳定的阳离子红GTL，在pH 6，反应温度20℃，时间90 min，Ce-Fe/Al₂O₃ 2 g/L，H₂O₂浓度340 mg/L，含50 mg/L阳离子红GTL模拟废水TOC去除率为92.40%；光Fenton反应中Fe(Ⅲ)转化为Fe(Ⅱ)。     

双频超声辐射协同H2O2降解偶氮染料废水的研究

采用双频超声协同H₂O₂降解酸性绿20染料废水，考察超声功率密度、染料初始浓度和pH、饱和气体及H₂O₂投加量等因素对酸性绿20降解效果的影响，结果表明，在给定实验条件下，双频降解效果优于单频超声波，且降解率随超声功率密度的增大而增大。酸性条件有利于酸性绿20的降解，当染料废水初始pH=4可取得最佳的降解效果；酸性绿20的降解效率随染料初始浓度的增大而降低，其优化初始浓度为40 mg/L。在反应体系中通入空气并投加H₂O₂，可取得最佳的降解效果。在优化实验条件下， 采用双频超声协同H₂O₂降解5 h，酸性绿20的色度和TOC去除率分别为94.6%和36.3%；分析降解前后的紫外可见光谱图可知，酸性绿20并非完全被降解为CO₂和H₂O，而是生成一些小分子有机中间体。     

O3/UV预处理磺酰脲类除草剂生产废水的研究

采用O₃/UV工艺预处理磺酰脲类除草剂生产废水，考察了初始pH值、臭氧投量、叔丁醇投加等因素对废水处理效果的影响，并初步探讨了该工艺处理废水的反应机理。实验结果表明，在废水初始pH为13.59和臭氧投量为65.08 mg/min的条件下，预处理80 min后废水COD去除率达63.47%，BOD₅/COD由0.03提高至0.56，EC50从11%提高至55%。随着叔丁醇浓度的增加，废水COD去除率明显降低，证明该反应体系有?OH存在；体系中加入MnO₂后废水COD去除率下降了16%，氧化效率明显下降，证明该反应体系内中间产物H₂O₂在O₃/UV降解有机废水过程中起到了重要的作用。     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津，考察了反应条件及水质对去除的影响，并对反应机制进行了初步探讨。阿特拉津初始浓度2 mg/L，投量为7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%；相同O₃投量下，控制H₂O₂/O₃摩尔比为0.75，5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%；pH 值为7.5～8.5，温度在25～40℃的范围内，都维持了较高的去除率，表明H₂O₂/O₃体系对阿特拉津的去除效果良好，降解速度快，反应条件温和。0.5 mg/L的腐殖酸，对阿特拉津的去除影响不大，腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时，平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%；碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时，去除率分别为88.1%和73.8%，说明水质对阿特拉津的去除影响较大。叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时，阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%，去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低，说明H₂O₂/O₃降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献。     

用H2O2/Fe3+处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H₂O₂/Fe³⁺催化氧化处理高浓度含甲醛废水，探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响，并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明，较优的操作条件为：H₂O₂/COD（质量比）=2.2～2.6，Fe³⁺/H₂O₂（摩尔比）=0.048～0.058，反应pH 1.80～2.68，反应温度50℃，反应时间40 min；在上述操作条件下，甲醛去除率达到99%以上，COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用，其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H₂O₂/Fe³⁺处理含甲醛废水具有比采用H₂O₂/Fe³⁺较优的效果。     

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%。     

六氯苯的O3及UV/O3高级氧化降解试验研究

采用O₃、UV/O₃高级氧化法对水中六氯苯（HCB）的降解效果及机理进行了研究，并对结果进行了比较，结果表明，UV本身对HCB的去除率贡献不大，HCB可被O₃、UV/O₃快速降解，即UV＜O₃＜UV/O₃；O₃、UV/O₃作用时，提高体系的初始pH值不利于HCB的降解，在pH＝3，HCB=0.2 mg/L，反应40 min时，HCB的去除可达50%左右，酸性条件下有利于降解反应的进行；无论是O₃单独作用还是UV/O₃联合作用，HCB的降解基本上满足准一级反应动力学规律，如果体系的pH值基本保持恒定，这种规律就更为明显。根据离子色谱(IC)、GC对六氯苯降解中间产物进行了测定，探讨了O₃、UV/O₃降解六氯苯的途径和机理。     

Treatment of coking wastewater by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide

In this study the treatment of coking wastewater was investigated by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide. Particular attention was paid to the effect of initial pH, dosage of H₂O₂ and to improvement in biodegradation. The results showed that higher COD and total phenol removal rates were achieved with a decrease in initial pH and an increase in H₂O₂ dosage. At an initial pH of less than 6.5 and H₂O₂ concentration of 0.3 M, COD removal reached 44-50% and approximately 95% of total phenol removal was achieved at a reaction time of 1 h. The oxygen uptake rate of the effluent measured at a reaction time of 1 h increased by approximately 65% compared to that of the raw coking wastewater. This indicated that biodegradation of the coking wastewater was significantly improved. Several organic compounds, including bifuran, quinoline, resorcinol and benzofuranol were removed completely as determined by GC-MS analysis. The advanced Fenton oxidation process is an effective pretreatment method for the removal of organic pollutants from coking wastewater. This process increases biodegradation, and may be combined with a classical biological process to achieve effluent of high quality.     

Synergistic effects of combination of photolysis and ozonation on destruction of chlorophenols in water.

Synergistic effects including TOC elimination, ozone consumption and microtoxicity reduction for combination of photolysis and ozonation compared to those of direct photolysis and ozonation alone on destruction of chlorophenols including 2-chlorophenol, 4-chlorophenol and 2,4-dichlorophenol were studied. It was found that the synergistic effects of combination of photolysis and ozonation increased obviously with increasing initial pH of solution to basic pH levels. Results showed that the synergistic effects of photolytic ozonation under the conditions imposed was notable with mineralization rate enlarging more than 100%, oxidation index (OI) decreasing 50%, and microtoxicity being reduced by 30%, indicating that the potentialities of photolytic ozonation compared to direct photolysis and ozonation alone was remarkable for treatment of industrial wastewater containing chlorophenols.     

应用自动识别和定量系统评价两种污水再生工艺对微量有机污染物的去除效果

采用气质联用分析,并结合自动识别与定量系统(AIQS-DB)考察2种再生水厂采用的深度处理工艺对微量有机污染物的去除效果。结果表明,以污水为原水的膜生物反应器(MBR)+臭氧氧化+生物活性炭滤池(BAC)工艺用于再生水生产,MBR工艺对有机污染物的去除起主要作用;城市污水厂二级出水为原水的混凝沉降+浸没式超滤(SMF)/连续微滤(CMF)+部分反渗透(RO)+臭氧氧化工艺用于再生水生产,其SMF和CMF工艺段的膜截留作用均可有效消减有机污染物含量,SMF的效果优于CMF;2种工艺中采用的臭氧技术都能进一步加强部分物质的去除效果。气质联用结合AIQS-DB可用于再生水中污染物的筛查和不同污水再生工艺对微污染物消减效果的评价。     

氧化/吸附/混凝协同工艺处理焦化废水生物处理出水的过程及效果分析

针对焦化废水生物处理出水中继续存在多种有机污染物而影响达标及存在安全隐患的现状,基于废水中有机物的物理化学特性,构建了氧化/吸附/混凝的深度处理过程。在NaC lO投加量为40 mg/L,AC投加量为500 mg/L,PFS投加量为300 mg/L,反应时间为0.5 h,以及pH为7.0的最佳条件下,先氧化后吸附混凝,该过程可以实现COD去除率为75%以上,色度去除率80%以上,处理后的水样其COD值与色度值分别下降到60 mg/L及20倍以下;通过GC/MS方法分析处理前后水样中的有机物组分,发现水样中大部分单环芳香族化合物和多环芳香族化合物,部分含氮杂环化学物、有机氯化物以及溴化物被去除,但是,长链烷烃和部分芳香烃继续保留。研究结果证明了氧化/吸附/混凝协同工艺的效果与焦化废水生物出水中有机污染物的分子结构、存在形态形成构效关系,催化作用与氧化作用的协同是获得高效去除率的关键。     

响应面法优化超临界水氧化处理农药废水

在间歇式超临界水氧化系统中对草甘膦农药废水进行降解实验。选取温度、反应时间、过氧量3个量为因素量，总有机碳(TOC)去除率为响应量进行中心组合设计（CCD）。在实验的基础上，利用响应面分析法（RSM）对实验结果进行分析及参数优化：建立了TOC去除率与各个因素关系的二次多项式数学模型；分析了各个因素单独的及相互作用对TOC去除率的影响；优化结果表明，在温度483℃、反应时间29.2 min、过氧量148.4%的条件下，达到了最佳效果，此时TOC的去除率为100%。     

Fenton-超声联合处理金刚烷胺制药废水

近年来,流感常用药盐酸金刚烷胺的产量不断增大,然而,其生产过程中产生的废水由于得不到有效处理,引起较大污染。以盐酸金刚烷胺生产过程中产生的胺化废水和溴化废水为原水,利用Fenton-超声联合工艺进行处理,主要研究反应时间、初始pH、H2O2投加量和H2O2/Fe2+的投加比和声能密度等操作条件对于金刚烷胺制药废水处理效果的影响。实验结果表明,优化处理条件下,Fenton-超声联合工艺对金刚烷胺制药废水中TOC去除效果最高达到65.6%。超声和Fenton的联合产生了良好的协同效果,Fenton-超声联合工艺对金刚烷胺制药废水的处理效果比单独超声和单独Fenton处理效果之和高18%,大大提高了废水中有机物的去除效果。     

Ozonation as an advanced oxidant in treatment of bamboo industry wastewater

The present study employed ozonation process to treat the bamboo industry wastewater (BIWW). The impact of ozone dosage and initial organic concentration on color, COD and TOC removal rates were studied along with characterization of the major organics in raw and treated wastewater. The results suggested the ozone dosage of 3.15 g h⁻¹ (concentration 52.5 mg L⁻¹) was suitable for the treatment. After 25 min ozonation of 1 L raw wastewater, the color, COD and TOC removal efficiencies were 95%, 56% and 40%, respectively, with an influent COD concentration of 835 mg L⁻¹. The ratio of kg O₃ kg⁻¹ COD at 3.15 g h⁻¹ was 2.8 (<3), revealing that ozonation was a cost effective process for tertiary treatment of BIWW. Longer oxidization time was required to achieve similar results for raw wastewater with higher COD concentration. The chromatogram from gel permeation chromatography revealed that ozonation resulted in the breakdown of high molecular weight compounds into lower molecular weight components but could not completely mineralize the organic matter. The majority of these compounds were identified in both raw and ozonated samples via GC-MS analysis. In addition to ester derivatives as the main intermediates of ozonation, 1-chloroctadecane, methyl stearate, benzophenone and α-cyperone were identified as the by-products of ozonation.     

紫外光助臭氧化处理活性艳红K-2BP废水研究

以 30 0W高压汞灯为光源 ,研究了紫外光联合臭氧化、单纯臭氧氧化及单纯紫外光照处理 4 0 0mg/L的活性艳红K 2BP废水的可行性。结果表明 :光催化臭氧化可加速有机物的矿化。在同样时间条件下 ,三者氧化能力由大至小为 :UV/O3 >单独O3 >单独UV。运用TOC、紫外 可见光谱 (UV Vis)、毛细管电泳 (CE)等分析技术初步探讨了紫外光催化臭氧化活性艳红K 2BP溶液的降解效果及降解机理。     

电-Fenton法预处理干法腈纶生产废水

以Ti金属网为阴极,Ti基RuO2涂层形稳电极为阳极,采用外加H2O2和Fe2+的方式,研究了电-Fenton氧化预处理干法腈纶生产废水的工艺,考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、pH值和电流强度等因素对污染物降解过程的影响,分析了废水可生化性和污染物变化规律。结果表明,电-Fenton法可以有效降解废水中有机污染物,使废水COD迅速降低,在初始pH值为3.0,Fe2+投加量为5.0 mmol/L,H2O2投加量为60.0 mmol/L,电流强度0.2 A的条件下,反应120 min后COD去除率可以达到44.0%以上;反应过程中H2O2的投加方式对电-Fenton法的处理效果具有明显影响,H2O2分6次投加可以使COD去除率由一次性投加时的44.8%提高至54.1%;处理后废水的BOD5/COD由0.29升高至0.68;GC-MS结果表明,经电-Fenton法预处理后,废水中多数芳香族化合物和特征污染物能被有效降解。     

臭氧氧化法深度处理生活垃圾焚烧厂沥滤液

采用臭氧氧化法对生活垃圾焚烧厂沥滤液经生化处理后的废水(称沥滤液生化处理水)进行深度处理。实验结果表明,COD降解速率随废水pH的提高明显增加,其中pH=10.5时的COD降解速率常数约为pH=4时的5.8倍。在臭氧投量为52.92 mg/min、pH=10.5的条件下反应70 min后,UV254和COD去除率分别达到84.7%和59.3%。向反应体系投加叔丁醇后COD去除率下降了约15%,由羟自由基氧化去除的COD占总COD去除量的26.7%。毒性实验结果表明,沥滤液生化处理水的96 h-EC50为38%,经臭氧氧化进一步处理后出水的96 h-EC50为77%,表明经臭氧深度处理后沥滤液生化处理水的毒性明显降低。