高性能二氧化铅电极制备及降解邻甲酚

为了处理难生物降解有机污染物,制备了聚乙二醇(PEG)改性Ti/Sb-Sn O_2/PEG-Pb O_2电极,分别用线性伏安扫描(LSV)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、计时电流、电极加速寿命等方法对电极性能进行了表征,并以邻甲酚为目标污染物,考察了PEG改性Pb O2电极的电催化氧化性能。研究结果表明,掺杂PEG后,电极的电催化活性以及稳定性均得到提高,PEG最佳掺杂量为9 g/L。在此条件下制备的Pb O_2电极,其析氧电位为2.48 V,强化电极寿命为114 h,是未修饰电极的3.35倍。利用该电极降解邻甲酚模拟废水,邻甲酚去除率随着其初始浓度增加而下降,当初始邻甲酚浓度为100mg/L、溶液初始p H=10、电流密度为10 m A/cm~2时,1.5 h邻甲酚去除率为100%。邻甲酚的降解反应是·OH参与的间接氧化反应,且遵循一级动力学规律。     

紫外诱变对假单胞菌降解间甲酚生物特性的影响

室温下用紫外光对假单胞菌进行2min诱变。分别用驯化后紫外诱变和未诱变假单胞菌处理不同浓度的间甲酚水样,对比分析其在降解能力、降解速率、微生物呼吸率、酶活性等方面的差异性。结果表明,诱变假单胞菌和未诱变假单胞菌能完全降解400mg/L以下的间甲酚水样,降解过程中脱氢酶始终保持较高活性。诱变假单胞菌降解相同浓度间甲酚的速率明显高于未诱变假单胞菌,假单胞菌经诱变后其降解间甲酚的能力、对间甲酚的耐受性均有所提高。     

Fe-Mn/γ-Al2O3催化O3-H2O2协同氧化间甲酚

为提高臭氧氧化法对难降解有机污染物的降解效率,采用在催化臭氧氧化体系中引入H_2O_2的方法,建立催化O_3-H_2O_2联合氧化体系,使O_3与H_2O_2在体系中起协同作用。采用等体积浸渍法筛选制备了具有高催化性能的Fe-Mn/γ-Al_2O_3催化剂,应用于O_3/Fe-Mn/γ-Al_2O_3/H_2O_2复合体系协同催化臭氧氧化处理间甲酚模型废水。通过扫描电子显微镜(SEM)、物理吸附、X射线衍射(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)、X射线光电子波谱(XPS)对催化剂的物理化学性质进行表征。考察了O_3投加量、H_2O_2投加量、初始pH、空速等因素对Fe-Mn/γ-Al_2O_3催化O_3-H_2O_2氧化间甲酚处理效果的影响,并采用GC-MS和LC-OCD,对Fe-Mn/γ-Al_2O_3催化O_3-H_2O_2氧化间甲酚的中间产物的类型及相对分子质量进行分析。结果表明,当以Fe-Mn/γ-Al_2O_3为催化剂时,协同催化氧化体系的最优处理参数为:间甲酚浓度100 mg·L~(-1),O_3投加量481 mg·L~(-1),反应时间10 min,空速6 h~(-1),H_2O_2投加量211 mg·L~(-1),进水pH 6.7。在此条件下,TOC去除率可达68.37%,间甲酚转化率可达100%。以上研究结果可为2种技术联用降解煤化工废水提供参考。     

粉煤灰及改性粉煤灰对邻甲酚吸附性能的研究

研究了水溶液中粉煤灰(FA)和浸渍粉煤灰(IFA)吸附有害的邻甲酚,试验了颗粒大小、浸渍条件、pH值和温度等因素对吸附量的影响.结果表明,在稀溶液中进行吸附时,提高温度、减小粒径和pH值,可增加粉煤灰对邻甲酚的吸附量;用Al3+离子浸渍的粉煤灰具有较大的吸附量;吸附过程机理主要是多孔物质和静电作用的共同结果所致.     

纳米TiO_2对甲酚红的吸附及光催化降解研究

采用纳米TiO2对甲酚红模拟废水进行吸附及光催化降解研究,考察了甲酚红初始浓度、pH、吸附剂用量、搅拌时间等因素对甲酚红去除率的影响。结果表明,当甲酚红初始质量浓度为18mg/L,pH为6.0,纳米TiO2投加量为1.4g/L时,搅拌30min后的甲酚红去除率达66.47%;在搅拌过程中增加高压汞灯照射,甲酚红去除率可提高至77.83%。纳米TiO2可用于处理甲酚红模拟废水,深度处理后的废水可达标排放。     

粉煤灰及改性粉煤灰对邻甲酚吸附性能的研究

研究了水溶液中粉煤灰(FA)和浸渍粉煤灰(IFA)吸附有害的邻甲酚,试验了颗粒大小、浸渍条件、pH值和温度等因素对吸附量的影响.结果表明,在稀溶液中进行吸附时,提高温度、减小粒径和pH值,可增加粉煤灰对邻甲酚的吸附量;用Al3+离子浸渍的粉煤灰具有较大的吸附量;吸附过程机理主要是多孔物质和静电作用的共同结果所致.     

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。     

选矿废水中黄药的生化处理

针对选矿废水中低浓度黄药和金属离子共存的工程实际,采用摇床振荡培养法,利用对黄药有降解性能的菌群,研究了共代谢基质、氮源、碳氮比及金属离子(Fe~(3+)、Zn~(2+)和Pb~(2+))对菌群降解黄药的影响。研究表明,由于共代谢基质化学结构不同,其对降解的促进作用依次是:多糖二糖单糖;氮源中氯化铵和尿素的促进作用较其他氮源(酵母膏、硝酸钠、亚硝酸钠)好;高碳氮比有利于黄药的降解。0~20 mg/L的Fe~(3+)可促进微生物对黄药的降解;10 mg/L的Zn~(2+)对黄药降解有促进作用,20 mg/L时影响不显著,在浓度为30~50 mg/L的范围内表现出抑制作用;4 mg/L的Pb2+已经对黄药的生物降解表现出抑制作用,且随着Pb~(2+)浓度的升高,抑制作用增强。     

膜萃取邻甲酚废水的传质特性研究

构造了卷绕式及管束式两种膜组件,采用均质硅橡胶膜,以氢氧化钠溶液为萃取液来萃取邻甲酚废水.通过考察邻甲酚初始浓度、两相流动状态、两相压差(△P)和温度等因素对传质过程的影响,研究了邻甲酚废水的膜萃取过程与机制.结果表明,初始质量浓度为21.93 g/L的邻甲酚废水很适合直接进行膜萃取;当△P<0.07 MPa时,总传质系数(Kov)随△P的增大而略有减小.当△P>0.07 MPa时,Kov随△P增大而显著增大,由实验数据拟合得到总的膜萃取传质模型.且该模型的实验值与理论值的相对误差在5%以内,满足工业设计要求.     

UV/Fenton法处理间-甲酚废水

利用UV/Fenton工艺对模拟间-甲苯酚废水进行了处理,研究了H2O2加入量、FeSO4加入量、pH、原水初始COD值、环境温度、反应时间等因素对COD去除率的影响.实验表明:间-甲苯酚浓度为100mg/L、初始COD值251 mg/L的废水,在30℃下,pH为4.Q,[H2O2]/[Fe2 ]=15(质量浓度比),紫外灯照射3 h后,COD去除率达86.3%,若再经Ca(OH)2絮凝沉降,则COD去除率提高到92.6%.同时,对Fenton及UV/Fenton的处理效果进行了比较,实验表明:UV/Fenton的处理效果明显优于Fenton法.