水体有机污染物的超声空化降解研究近况

论述了近年来超声空化效降解水体中有机毒性污染物的进展情况，主要涉及如五氯酚盐，苯，氯苯等的超声空化降解规律。     

超声降解水体中有机污染物技术综述

超声降解水体中有机污染物技术正受到越来越多的关注。文章综合介绍了该技术的国内外研究现状，包括超声空化机理，声化学反应器类型，有机物降解效果的超声降解工艺。     

利用涡流空化效应降解水中罗丹明B

涡流空化通过特殊结构的涡流仓产生,流体在涡流仓中形成压力远低于大气压力的低压区域,从而产生空化效应.通过CFX计算软件对涡流形成情况进行了模拟计算,确定了适宜的结构参数.对罗丹明B进行了实际降解试验,考察了压力和温度对降解的影响,结果表明,压力提高对降解有利,而温度的影响有一定复杂性.涡流空化降解和超声空化降解的对比试验结果表明,涡流空化降解效率远大于超声空化.      

酸性条件下微米级锌铜双金属降解罗丹明B

通过置换反应得到最佳组成的微米级锌铜双金属（以下简称mZn/Cu）,以罗丹明B为目标污染物,研究了溶液初始pH、mZn/Cu用量和罗丹明B浓度等因素对mZn/Cu降解罗丹明B的影响,并通过单因素实验,确定了罗丹明B降解的最优条件。与单金属材料相比,由于mZn/Cu构成微电池显著提高了其供给电子的能力和化学活性,从而导致罗丹明B被更为有效降解。通过向反应体系中充入氮气去除溶解氧和加入自由基捕集剂叔丁醇和对苯醌,罗丹明B的降解率均有显著降低,并证实了在酸性条件下溶解氧从mZn/Cu表面获得电子,产生出具有强氧化性的羟基自由基和超氧根自由基,最终导致罗丹明B的氧化降解。由此可见,研究不仅基于通过简单置换反应获得的mZn/Cu材料提出了1种新的高级氧化技术,而且还探讨了其作用机理,从而为实现低成本、高效率的水体有机污染物降解提供有价值的参考。     

超声降解十二烷基苯磺酸钠的实验研究

采用功率超声的新方法降解水体有机污染物十二烷基苯磺酸钠 (SDBS) ,实验研究了超声反应时间、超声波频率、功率、声强、溶液初始pH值、变幅杆直径和空化气体等因素的影响 .结果表明 :SDBS降解率与超声反应时间呈线性关系 ,具有一级反应动力学特征 ;低频范围内改变超声波频率 ,对SDBS降解率的影响不大 ;增大超声波功率、声强和辐照面积 ,可以明显提高SDBS降解率 ,最高为 4 2 5 % ;溶液初始pH值对SDBS降解率的影响较为显著 ;充入空化气体 ,SDBS降解率明显提高 ,其影响排序为Ar >O2 >N2 .     

高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B废水的研究

采用高频超声降解偶氮染料活性红MX-5B模拟废水,考察了溶液初始pH值、超声参数、曝气、Fe2+浓度以及多频效应对活性红MX-5B超声降解过程的影响,并初步探讨了活性红MX-5B的超声降解规律.结果表明,酸性条件下,高频超声能有效降解MX-5B,当pH=3.5,f=418.3kHz,P=69W时,反应180 min后,MX-5B模拟废水脱色完全.微量Fe2+与超声空化产生的H2 O2形成类Fenton体系,可强化MX-5B的脱色反应.曝气有利于MX-5B脱色,但影响不大.多频超声对MX-5B的脱色效果优于单频超声处理效果.超声降解MX-5B以自由基氧化机制为主,并遵循表观一级反应动力学.染料分子中的NN形成的共轭发色体系已完全破坏,芳香结构也大部分遭到了羟基自由基的破坏.     

形稳阳极电解处理有机废水的机理研究

采用简便易行的方法对用形稳阳极电解处理有机废水的机理进行了研究，表明在电解过程中能够产生氧化能力极强的ＨＯ·自由基，可以氧化降解废水中的有机污染物，即有机污染物以间接氧化的方式降解，这是电解催化氧化技术的主要机理。由于上述原因，电解催化氧化技术也属于高级氧化技术的范畴。     

形稳阳极电解处理有机废水机理及动力学的研究

采用简便易行的方法对形稳阳极电解催化降解有机废水的机理进行了研究,表明在电解过程中能够产生氧化能力极强的HO@自由基,可以氧化降解废水中的有机污染物,即有机污染物以间接氧化的方式降解,这是电解催化氧化技术的主要机理.用非线性最小二乘法对实验数据的分析表明,其过程基本符合两步一级模型,并得到了水杨酸降解过程中的两步速率常数.     

新型涡流空化装置的研制及降解敌百虫的性能

该文设计并研制了一种新型涡流空化有机污水处理装置及其电气测试系统,测试分析的结果表明:该装置能在调速电机的作用下产生较明显的空化效应,最佳电机转速为350 r/min。选取一种典型有机磷农药敌百虫作为降解对象,验证了该涡流空化试验装置对敌百虫废水的降解效果,结果表明在溶液pH值为3,2.5 h后该装置对敌百虫的降解率为22.5%。     

电解催化降解有机污染物机理的高效液相色谱研究(Ⅰ)——原理和实验结果

目前对电解催化降解有机污染物的机理存有争议。本文用苯酚作为 HO·的捕集剂 ,采用高效液相色谱法对形稳阳极电解处理有机废水的机理进行了研究 ,表明在电解过程中产生了对苯二酚和邻苯二酚等羟基化产物 ,这正是HO·和芳环类化合物之间的特征反应。实验结果说明电解催化体系能够产生氧化能力极强的 HO· ,可以氧化降解废水中的有机污染物 ,即有机污染物以间接氧化的方式降解 ,这是电解催化氧化技术的主要机理。由于上述原因 ,电解催化氧化技术也属于高级氧化技术的范畴     

超声波技术在降解水体污染物中的应用研究

未经处理或经过处理但未达标直接排放的废水中含有较多污染物,会对动植物乃至人体带来严重危害。提出一种基于超声波技术的水体污染物降解方法,对超声波空化降解机理进行了分析,从理论上分析超声波声强、超声波频率、反应温度等因素对水体污染物降解效果的影响,降解过程中添加氯化钠粒子能够显著提高水体污染物溶液中的苯酚去除率。研究为超声波技术降解水体污染物试验以及实际应用时选取合适的超声波频率、超声波声强、反应温度等环境提供了可靠的理论依据。     

溶液浓差能驱动的逆电渗析有机废水氧化降解机理研究

将逆电渗析(RED)电极氧化还原反应作用于有机废水降解,可以达到利用低品位热氧化降解有机废水的目的.RED反应器阳极产生氧化反应生成的HClO及阳极表面直接电化学氧化反应对有机废水产生氧化降解作用,阴极发生电芬顿反应生成H_2O_2对有机废水产生氧化降解作用.为了验证溶液浓差能驱动的RED有机废水氧化降解工作机理,通过搭建一个由40对膜电池单元所构成的实验室规模的RED有机废水氧化降解反应器及相应的实验系统,对偶氮染料——酸性橙Ⅱ模拟废水进行氧化降解机理研究.通过3次重复性实验研究发现:在通过正交试验确定的最佳降解条件下,浓度为150 mg·L~(-1)各500 mL的酸性橙Ⅱ模拟废水分别流经RED反应器阴、阳两极,阴、阳极12 min酸性橙Ⅱ平均降解率分别可达90.14%和97.87%,20 min酸性橙Ⅱ平均降解率分别达到97.56%和99.81%.初步研究结果表明,溶液浓差能驱动的RED反应器对难生化降解有机物有较好的降解效果,为后续相关理论和实验研究提供了参考依据.     

光电催化氧化处理高含氯采油废水的研究

以高压汞灯为光源,考察了在光催化、电氧化、光电催化及光电催化/H₂O₂体系中降解实际油田采油废水的效率.研究了实际高含氯采油废水在TiO₂悬浮态光电催化反应器中的降解动力学.结果表明,在相同的槽电压和反应时间下,光电催化体系降解有机污染物的效率均高于电化学氧化和光催化,而且在电氧化和光电催化氧化体系中均检测到有一定量的活性氯产生,从而可以提高有机污染物的降解效率.光电催化/H₂O₂体系中由于在紫外光的照射下H₂O₂分解为大量的·OH从而使得降解效率在短时间内大大提高.同时详细研究了采油废水的初始ρ(COD_Cr),槽电压和溶液pH等对光电催化降解的影响.      

有机污染物在海泡石矿物的界面吸附与降解研究进展

海泡石是一种典型的纤维状富镁硅酸盐粘土矿,广泛地应用于土壤污染治理、空气净化和水体污染物吸附等领域,然而海泡石表面Si-OH反应活性尤其是与有机污染物的反应机制尚未有清楚的认识。本文综述了海泡石对水体环境中有机污染物的界面吸附与降解研究进展,首先介绍了海泡石对有机染料、有机农药、药物和个人护理品等有机污染物的界面吸附情况,然后探讨了海泡石在深度氧化技术中通过界面吸附或者助催化协同作用提高了有机污染物去除效率的研究进展,最后指出了海泡石在有机污染物去除领域中未来的发展方向,特别是对海泡石Si-OH在深度氧化技术中的应用前景进行了分析。本文试图为海泡石矿物治理有机废水方面的拓展研究与应用提供指导。     

可见光驱动下罗丹明B自活化过硫酸盐降解双酚A

目前,过硫酸盐的常规活化方法研究已经逐步成熟,但因成本过高或催化剂难以回收和二次污染等问题严重制约了其实际应用.本研究通过构建染料自活化体系,探讨了染料在活化过二硫酸盐发生自脱色以及降解其他污染物方面的应用潜能.结果表明,染料在可见光照射下可活化过二硫酸盐,不仅可以实现染料自脱色,而且可以降解其他污染物,罗丹明B与双酚A的降解率最高分别可达80%和90%.这一过程即包含了自由基反应途径,也包含了非自由基反应途径.体系中所产生的活性氧化物质包含：超氧自由基、硫酸根自由基、羟基自由基和单线态氧.染料自脱色效率与染料初始浓度、PS投加量和溶液初始pH等有关,同时,染料及其他污染物的初始浓度对其他污染物的降解有很大影响.这为过二硫酸盐的活化提供了一种经济环保的新思路,在未来染料废水的处理中拥有广阔应用前景.     

类芬顿处理技术研究进展综述

随着工业的迅速发展,产生诸多难降解废水,废水进入环境水体,而存在于环境水体的污水具有难降解、危害大等特点,均会对人类的健康产生危害,因此治理难降解工业废水引起了学者们的广泛重视。类芬顿技术是近年来研究较多的一种高级氧化水处理技术,因其反应效率高、反应彻底、无二次污染的特点成为了研究热点。综述了常用的类芬顿方法研究进展。介绍了光－Fenton法、电－Fenton法、超声－Fenton法、微波－Fenton法、零价铁－Fenton法的反应机理,分析了类芬顿技术的优缺点,总结了在工业废水处理上的应用状况。当前应深入研究类芬顿技术对有机物的降解机理,开发出低成本、高效能的水处理技术。     

一种新型的水处理高级氧化技术——金属催化臭氧化

介绍了均相和非均相金属催化剂能增强臭氧氧化能力，进而提高废水中有机物的去除效率。阐述了金属催化臭氧化技术降解有机污水的机理、工艺流程及在水处理中的应用进展。提出了金属催化臭氧化技术应加强对高效催化剂、新型反应器的研制及催化过程中反应机理、影响因素的研究等。     

海绵铁感应热固定床对染料废水脱色研究

感应热固定床(IHBF)在有机废水非均相反应中,通过能量靶向作用于磁性滤料微界面,形成固液相界面高温微反应区,实现了有机废水低能耗高效降解.本文探讨了海绵铁感应热固定床处理直接紫D-BL废水的运行条件和机理.结果表明,在进水pH值6~7,水温为30 ℃,HRT为2.08min的条件下,运行30min后脱色率高达93.5%.降解溶液的UV-vis结果表明,直接紫D-BL在554nm和220nm的特征峰消失.通过SEM-EDS技术对Ni-SI降解前后的样品进行表征,结果显示,降解后Ni-SI中的Fe形成了Fe的氧化物和氢氧化物.根据降解、表征分析其反应机理,推断是直接紫D-BL首先吸附在海绵铁颗粒表面,接着铁与水反应产生的H2在Ni的催化和局部高温作用下产生大量的氢自由基,并与直接紫D-BL发生催化还原反应,使得分子中最毒性的共轭双键和苯环断开而降解.此外对酸性黑10B废水、直接大红D-GLN废水和实际染料废水分别进行试验,脱色率分别达到82%、78%、81%左右,表明海绵铁感应热固定床在染料工业废水处理中具有良好的应用潜力.     

Fenton反应及其参与的光催化体系的机理研究进展

综述了光催化降解有机污染物和杀菌的机理,其中降解有机物机理的主要内容为空穴和羟基自由基(·OH)氧化分解有机污染物,杀菌机理与降解有机物类似,即电子和空穴或含氧自由基攻击细菌的细胞壁、细胞膜和胞内成分,使细菌失活。分别从Fe~(2+)和Cu~(2+)两种离子介导的Fenton反应总结了Fenton反应的机理,得出两种离子介导的Fenton反应具有类似机理的结论。最后阐述了目前在光催化体系中引入Fenton反应的研究现状及作用机理,发现将Fenton反应引入光催化体系是促进光催化活性的有效途径。