混合硫酸盐还原菌代谢过程的影响因素

采用间歇实验,研究不同初始pH、Fe2+投加量、COD/SO24-及NO3-/SO24-比值等因素对SRB还原硫酸盐效果与速率的影响。实验结果表明:中性条件下(pH=7),硫酸盐的去除效果最佳,去除率达到84.66%,还原速率为15.07 mg/(L.h),在初始pH为4～9的范围内,体系具有较好的缓冲能力;当COD/SO24-比值为3时,反应209 h,硫酸盐去除率为85.33%,还原速率为8.16 mg/(L.h),随着反应的进行,体系的pH趋于中性;当溶液中有亚铁离子存在,且浓度为0～200 mg/L时可促进硫酸盐还原菌的生长,提高其对硫酸盐的去除率;NO3-对硫酸盐的还原有明显的抑制作用。     

UV及UV/US降解对二氯苯水溶液的研究

使用紫外光(UV)和超声波(US)降解水溶液中的对二氯苯(p-DCB)。考察了p-DCB初始浓度,初始pH、腐殖酸和H2O2的存在对p-DCB光解的影响。结果表明,较低的初始浓度或弱酸性pH有利于p-DCB降解。溶液中存在20 mg/L的腐殖酸可使p-DCB的反应速率常数提高32.6%。加入氧化剂H2O2可以显著提高p-DCB的降解率,在[p-DCB]0=0.1 mmol/L,[H2O2]0=0.1 mmol/L,pH0=5.8,反应180 min条件下,p-DCB的降解率为95.5%。超声波对p-DCB的降解速率(14.6×10-3/min)大约是紫外光(4.3×10-3/min)的3.4倍,紫外光-超声波耦合时的降解速率(20.6×10-3/min)大于两者单独降解速率的加合。在各种实验条件下,p-DCB的降解均遵循表观一级动力学。     

臭氧/Mn2+催化降解水溶液中的2,4-二氯苯氧乙酸

以Mn2 为催化剂与臭氧联合降解除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).考察了反应温度、pH、2,4-D初始浓度和臭氧气体流量等因素对2,4-D降解效果的影响.pH对2,4-D降解效果影响很大,当pH=2.0、反应5 min时,2,4-D的去除率达99.8%;当pH=10.1、反应20min时,2,4-D的去除率仅为50.0%.反应温度升高、臭氧气体流量增加、2,4-D初始浓度降低均有助于2,4-D降解速率的提高.单独臭氧氧化2,4-D的表观反应速率常数为0.170 min-1;催化臭氧氧化2,4-D的表观反应速率常数为0.295min-1,是单独臭氧氧化的1.74倍.2,4-D的Mn2 催化臭氧反应遵循拟一级反应动力学方程.     

固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的研究

研究了负载于玻璃上的固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中三氯乙醛的效果,探讨了TiO2膜光催化降解三氯乙醛的机理,考察了溶液pH值和三氯乙醛初始浓度埘TiO2膜光催化降解三氯乙醛的影响,并研究了固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的动力学.结果表明,固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中三氯乙醛的效果良好,当三氯乙醛初始浓度为2.25 mg/L时,在紫外光照时间3 h下,三氯乙醛的降解率高达100%.在相司紫外光照时间下,三氯乙醛的光催化降解率随着三氯乙醛初始浓度的增大而下降.在溶液pH=6.5时,三氯乙醛的降解效率最高.固定化催化剂TiO2膜光催化降解三氯乙醛的反应遵循一级反应动力学,反应速率常数随三氯乙醛初始浓度的增大而减小.     

US/Zn~0体系降解水中的对硝基苯甲酸

为高效去除水体中的对硝基苯甲酸、开发新型水处理技术,提出以超声与单质锌联用降解水中的对硝基苯甲酸。考察了锌投加量、溶液初始pH、声功率及溶液初始浓度对拟一级反应速率常数(k0US/Zn)的影响,比较了US、Zn0和US/Zn03体系下的降解常数,并对US/Zn0体系的降解机理进行了初探。结果表明,以上4种因素对k0US/Zn均有很大影响,k0US/Zn分别在溶液初始pH为5、声功率为120 W、溶液初始浓度为0.04 mmol/L时达到最大值,且随着锌投加量的增加而增加。超声与单质锌在降解对硝基苯甲酸的过程中存在很好的协同作用,在最优条件下,k0US/Zn=0.052 min-1,分别是单独超声降解及单独锌降解的21.5倍和2.53倍。在联用体系中,主要是依靠OH·氧化及单质锌还原的相互加强来去除对硝基苯甲酸。     

真空紫外光降解苯的研究

为了考察真空紫外光辐射在气体净化中的应用，以苯作为目标污染物，分别进行了紫外光波长、气体湿度、反应时间、初始浓度以及辐射功率对苯光解率的影响实验。实验结果表明，真空紫外光辐射方法净化气相污染物中的苯效果良好，在一定条件下，浓度为348.2 mg/m³苯污染气体真空紫外光降解率可达到90%。通过在不同条件下苯的降解率以及臭氧浓度变化，初步探讨了苯降解的机理以及降解途径。苯的降解主要是通过氢氧自由基（·OH）的加成以及后续一系列的氧化反应，降解产物为苯酚以及含有羟基的长链烃。     

气相中嗅味物质—壬醛的真空紫外光降解研究

在建立热脱附-气相色谱法分析气相中低浓度壬醛的基础上,研究了不同条件下真空紫外光对气相中低浓度壬醛的光化学降解。结果表明,壬醛的真空紫外光降解率基本不受初始浓度的影响,在所研究的浓度范围(0.13～1.74mg/m3)内符合一级动力学,其表观反应速率常数为2.3 min-1。相对湿度一开始增加时均使得不同浓度的壬醛的去除率降低,但低浓度壬醛的降解随后几乎不再受相对湿度变化的影响,而较高浓度壬醛的去除率则先随相对湿度增加而下降,随后则又上升。壬醛能在极干燥的氮气气氛中被真空紫外光降解,同时它在氮气气氛中的降解率随相对湿度的增加而增加,壬醛在极干燥的氮气、空气和氧气气氛中的降解率依次上升,说明真空紫外光直接光解、光解产生的羟基自由基、光解产生的氧原子或臭氧均能导致壬醛的有效降解,且这3种机制相互影响。     

UV-TiO_2光催化氧化降解双酚A的动力学研究

采用自制光催化氧化反应器,研究了双酚A(BPA)在纳米TiO_2悬浆体系中的光催化氧化特性.结果表明:(1)UV-TiO_2对水中BPA有较强光催化氧化降解作用.在10 W低压汞灯照射下,当纳米TiO_2用量为1.0 g/L、pH为5.5、BPA初始质量浓度为10 mg/L、曝气量为4.0 mL/min、温度为室温、反应时间为120 min时,BPA去除率可达97.1%.当pH≥9.5时,120 min后BPA已经基本光催化氧化降解完全.(2)BPA的光催化氧化降解曲线均很好地符合一级反应动力学方程.其速率常数与纳米TiO_2用量、pH、BPA初始浓度、曝气量有关;促进·OH和电子-空穴对的生成是提高光催化氧化反应速率的重要途径.     

高频脉冲介质阻挡放电去除水中17β-雌二醇

实验采用高频脉冲介质阻挡放电工艺处理水体中的17β-雌二醇（E2）。结果表明，该工艺可以有效地降解水中的E2，E2的降解过程符合一级反应动力学模型。当体系脉冲峰-峰电压为24kV，初始浓度为100μg／L的E2在超纯水中的降解一级反应速率常数为0．1314min^-1。E2的降解速率常数随脉冲峰-峰电压的增大而升高，随E2初始浓度和溶液初始pH增加而降低，溶液初始电导率对E2的降解影响不大。     

零价铁修复受三氯乙烯污染地下水的实验研究

通过批实验和柱实验研究了三氯乙烯（TCE）初始浓度、四氯乙烯(PCE)等对零价铁去除三氯乙烯的影响，并建立了三氯乙烯降解的反应动力学方程。结果表明：（1）零价铁对TCE具有较好的降解效果，反应符合准一级反应动力学方程，表观反应速率常数随TCE浓度的增加而减小；（2）在铁粉充足的条件下，TCE初始浓度对降解效果影响不显著，且TCE去除率皆可达到90%以上；（3）PCE的存在抑制了TCE的脱氯反应。PCE和TCE共存时，TCE的最大去除率仅为64.2%；TCE脱氯反应的表观反应速率明显降低，反应半衰期由TCE单独存在时的6.8～9.7 h增大到66 h～346.5 h。     

TiO2膜光催化降解4，4’-二溴联苯的研究

研究了负载于玻璃上的固定化催化剂TiO2膜光催化降解水中4，4’-二溴联苯（4，4’-DBB）的效果，考察了溶液pH值和4，4’-DBB初始浓度等对TiO2膜光催化降解4，4’-DBB的影响，探讨了降解机理。结果表明，TiO2膜光催化降解水中4，4’-DBB的效果良好，紫外光照射8h，初始浓度为4mg／L的4，4’-DBB的降解率高达94％，降解速率随着4，4’-DBB初始浓度的增大而下降。在溶液pH：1时，4，4’-DBB的降解效率最高。超声的加入使降解反应的速率加快。经拟合发现4，4’-DBB的降解符合拟一级反应规律，并推导出动力学方程。     

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。     

Phototransformation of ibuprofen and ketoprofen in aqueous solutions

The UV (254 nm) and UV/VUV (254/185 nm) photolysis of two anti-inflammatory drugs, ibuprofen and ketoprofen, have been studied in aqueous solutions as a possible process for the removal of non-biodegradable compounds.We have examined the effects of dissolved oxygen and initial target concentration. Upon irradiation at 254 nm, the decomposition rate of ketoprofen is almost forty times higher as it of ibuprofen whilst VUV irradiation only increased the ibuprofen decomposition rate. The presence of dissolved oxygen accelerated the photodegradation of ibuprofen, whereas no effect was observed on the degradation of ketoprofen. The maximum quantum yield for the phototransformation was 0.2. The rate of mineralization in both cases was ∼60%, even after 1 h of treatment and this suggests the formation of stable by-products which were identified using GC-MS and HPLC-MS, respectively.     

Direct VUV photodegradation of gaseous α-pinene in a spiral quartz reactor: intermediates, mechanism, and toxicity/biodegradability assessment

Photodegradation of gaseous α-pinene by a vacuum ultraviolet (VUV) in a spiral reactor was investigated under various gaseous reaction media and residence time, and their respective effects on types and biodegradability of the intermediates were studied. Analysis of carbon amounts showed that about 33% and 43% of total carbon were converted to soluble organic carbon in the air medium with a relative humidity (RH) of 35-40% at empty bed residence times (EBRTs) of 18 and 45 s. Based on the identified intermediates by GC/MS and IC, a photodegradation pathway was proposed by the combined roles of photolysis, OH. photooxidation and O? photooxidation. Biodegradability to active sludge, toxicity to Chlorella vulgaris and 96-well microplates showed that α-pinene could be largely converted to more biodegradable and less toxic compounds through photodegradation in the air reaction medium with a RH of 35-40% at an EBRT of 18s, in which the initial concentration was 600 mg m?3. Therefore, VUV photodegradation could be applied as an effective pre-treatment method for detoxification and biodegradability improvement under the optimized photodegradation conditions. Such results supported the potential use of VUV photodegradation to improve the removal capacity of conventional biological treatments for hydrophobic and poorly biodegradable compounds.     

复合纳米Fe2O3/TiO2可见光催化降解邻甲酚溶液的研究

以复合纳米Fe2O3／TiO2作为催化剂,日光色镝灯为光源,研究了邻甲酚溶液的可见光降解。考察了催化剂制备方法、催化剂使用量、溶液pH、催化剂重复使用等条件对可见光降解的影响。实验结果表明,1％Fe2O3／TiO2（n）对邻甲酚溶液的可见光降解效果最优,比Ti02（p25）的降解率提高了2．6倍。在实验条件下,可见光降解3h,邻甲酚溶液的浓度去除率达95．4％,TOC去除率为72．3％。在较宽的浓度范围内,邻甲酚的反应服从一级动力学反应方程,随着浓度的增大,反应速率常数不断降低。     

Photocatalytic decomposition of crotamiton over aqueous TiO(2) suspensions: determination of intermediates and the reaction pathway

The photocatalytic degradation of crotamiton in aqueous solution using TiO₂ was investigated. To investigate the effect of initial pH, the photodegradation behaviors of three types of pharmaceuticals were compared (crotamiton, clofibric acid, sulfamethoxazole). The degradation rates of crotamiton in the pH range 3-9 were nearly equal, but those of clofibric acid and sulfamethoxazole were affected by pH. At pH > 6.5, TiO₂ particles, clofibric acid and sulfamethoxazole had negative charge, therefore, the repulsive force between TiO₂ particles and anionic pharmaceuticals occurred and a low reaction rate at high pH was observed. The effect of UV intensity and TiO₂ concentration on photodegradation efficiency was also investigated. Linear and logarithmical relationships between UV intensity, TiO₂ concentration and the reaction rate constant were confirmed. Furthermore, the structures of photodegradation intermediates formed concomitantly with the disappearance of crotamiton were estimated. Seven intermediates were characterized by LC/MS/MS analyses, and it was assumed that the photocatalytic degradation of crotamiton was initiated by the attack of electrophilic hydroxyl radicals on aromatic rings and alkyl chains.     

TiO_2膜光催化降解4,4’-二溴联苯的研究

研究了负载于玻璃上的同定化催化剂TiO2膜光催化降解水中4,4'-二溴联苯(4,4'-DBB)的效果,考察了溶液pH值和4,4'-DBB初始浓度等对TiO2膜光催化降解4,4'-DBB的影响,探讨了降解机理.结果表明.TiO2膜光催化降解水中4,4'-DBB的效果良好,紫外光照射8 b,初始浓度为4 mg/L的4,4'-DBB的降解率高达94%,降解速率随着4,4'-DBB初始浓度的增大而下降.在溶液pH=1时,4,4'-DBB的降解效率最高.超声的加入使降解反应的速率加快.经拟合发现4,4'-DBB的降解符合拟一级反应规律,并推导出动力学方程.     

真空紫外光臭氧降解偏二甲肼的研究

研究比较了臭氧氧化（O₃）、紫外臭氧（O₃/UV）和真空紫外臭氧（O₃/VUV）对推进剂——偏二甲肼的处理效果，O₃/VUV最为有效，反应速率常数分别比O₃/UV和O₃高39.8%和65.6%，中间产物——甲醛去除得更迅速，反应50 min即无法检出。初始pH 9时，O₃/VUV降解偏二甲肼的速率最快，达到0.4461 min^-1；反应速率常数随臭氧投加量的增加而线性增大；随偏二甲肼初始浓度从100 mg/L增加到2 000 mg/L，反应动力学由一级转为零级。碳酸盐浓度在0～2 mmol/L范围内对O₃/VUV降解偏二甲肼没有明显的抑制作用。偏二甲肼的无机氮产物以氨离子为主，无机氮只占总氮的40%～60%，说明仍有相当比例的氮以有机氮形式存在。