高级氧化技术强化皮革废水生化处理效果初探

皮革废水中含大量难降解有机物，导致常规好氧生化处理速率低、效果差。实验考察了在US（超声波）、UV（紫外光）、US／Fenton、UV／Fenton等高级氧化技术强化作用下的生化处理效果，结果表明，在相同水质和实验条件下。废水经US、UV处理30min后可使后续生化反应速率显著提高，分别反应8h、24h后的COD去除率即可达到直接经微生物处理48h后达到的48％，但延长反应时间至48h对COD去除率没有明显提高；Fenton试剂强化US、UV的处理效果要高于单独US、UV工艺．经30min预处理，随后在徽生物作用下分别反应4h和8h即可达到45％和51％的COD去除率，同时延长反应时间也能使最终COD去除率明显提高，反应48h后，COD去除率可分别提高至64％和72％。     

紫外光在臭氧降解不同有机物过程中的协同作用

利用O3／UV分别对与臭氧有不同反应活性的对氯苯酚、硝基苯、乙酸和草酸进行了降解试验，结果表明，UV与臭氧化降解的协同作用与目标有机物本身的性质有很大关系，在本实验条件下，UV与臭氧的联用反而降低了对氯苯酚的臭氧化降解效率，30min后体系的TOC去除率仅有59％，而单独臭氧化TOC的去除率达到了66％；对硝基苯和草酸而言，UV均明显地提高了臭氧的降解效率，40min时两者TOC的去除率分别为44％和90％，比单独臭氧化处理分别高出了6％和33％；但是，O3／UV对乙酸几乎无降解活性．在这4种有机物的单独臭氧化降解过程中，除对氯苯酚外，水中均可检测到溶解臭氧．以上的实验结果表明，目标有机物对紫外光的吸收及单独臭氧化过程水中溶解臭氧的存在是O3／UV降解效率提高的必要条件．除UV对目标有机物的活化作用外，降解过程的中间产物H2O2也是O3／UV降解效率提高的一个重要因素，UV分解溶解臭氧在此过程可能仅起了辅助作用。     

Cd2+共存时镰刀菌(Fusarium sp.HJ01)降解对氯苯酚的特性与机制

为了解Cd2+对镰刀菌(Fusarium sp.HJ01)降解对氯苯酚(4-CP)的影响,研究了Cd2共存时,浓度、pH、碳源与氮源对镰刀菌降解4-CP特性的影响,并分析了其降解动力学与机理.结果表明,在降解温度、4-CP浓度等相同时,Cd2+共存对镰刀菌降解4-CP有一定的抑制作用.Cd2浓度小于3.O mg·L-1时,随着4-CP浓度的增大,镰刀菌对4-CP的降解速率变慢.镰刀菌降解4-CP的适宜pH为4.外加碳源蔗糖(3.Og·L-1)与外加NH4Cl(3.0 g·L-1)均使镰刀菌降解4-CP速度有所减缓.在Cd2+浓度0.1 ～3.0 mg·L-1时,镰刀菌降解4-CP符合零级动力学方程.Cd2+共存时只对4-CP的降解速率产生一定的抑制作用,而对其降解途径可能无显著影响.     

加热和亚铁离子活化过硫酸钠氧化降解4-CP的研究

通过加热和亚铁离子2种方法活化过硫酸钠产生强氧化性的硫酸根自由基,利用硫酸根自由基氧化难降解有机污染物.以对氯苯酚(4-CP)为目标污染物,研究了温度、pH值、亚铁离子浓度、过硫酸钠浓度、柠檬酸浓度对4-CP降解率的影响.结果表明,升高温度可以显著地提高4-CP降解率.反应4h后,在30℃,4-CP降解率只有2.5%;在50℃,4-CP降解率能够达到43.5%;而在60℃,4-CP降解率为100%.pH值对4-CP降解率的影响较大,依次为pH4.0pH7.0pH10.0.在室温下,亚铁离子是促使4-CP降解的必要条件,并且对反应条件进行了优化,分子探针实验证实了硫酸根自由基的存在.在过硫酸钠/亚铁离子体系加入适量的柠檬酸能够有效利用溶液中的亚铁离子,在等量的过硫酸钠存在条件下,常温下过硫酸钠/亚铁离子/柠檬酸体系对4-CP降解率为50.9%,优于50℃下过硫酸钠体系对4-CP降解率43.5%.     

US／Fenton协同降解苯酚模拟废水

研究了US／Fenton协同作用对水中苯酚的降解效果，探讨了Fenton试剂浓度、H2O2，Fe^2＋配比、溶液pH值等对苯酚降解效果的影响。结果表明：Fenton试剂投加量的增加对降解反应先促进后抑制；当H2O2/Fe^2＋配比为40：1，H2O2投加量为40mmol／L，溶液pH值3．0～7．0时,US／Fenton对苯酚的降解速率最快．反应30min后的降解效率远大于单独US、Fenton试剂氧化处理下的降解效率总和．其表现一级动力学速率常数增强因子可达到2．45，表明US／Fenton联用存在明显的协同效应。     

高级氧化技术强化皮革废水生化处理效果初探

皮革废水中含大量难降解有机物,导致常规好氧生化处理速率低、效果差.实验考察了在Us(超声波)、UV(紫外光)、US/Fenton、UV/Fenton等高级氧化技术强化作用下的生化处理效果,结果表明,在相同水质和实验条件下,废水经Us、UV处理30min后可使后续生化反应速率显著提高,分别反应8h、24h后的COD去除率即可达到直接经微生物处理48h后达到的48%,但延长反应时间至48h对COD去除率没有明显提高;Fenton试剂强化US、UV的处理效果要高于单独Us、UV工艺,经30min预处理,随后在微生物作用下分别反应4h和8h即可达到45%和51%的COD去除率,同时延长反应时间也能使最终COD去除率明显提高,反应48h后,COD去除率可分别提高至64%和72%.     

光催化氧化法处理化工废水的测试

本研究通过将UV、O3催化剂等主要条件单独或协同降解化工废水,对比了各反应的降解率,探讨了O3与催化剂在光催化反应中的重要作用。并通过简单的反应动力学分析,证明在各反应初期,溶液中有机物的降解基本符合一级反应。UV／O3共同作用表现了有机物降解的巨大潜力,使反应速率和降解率较其他体系有明显的提高。催化剂／UV／O3三者组合也加快了反应速率,不过对于废水中COD的去除催化剂并未体现出明显优势,但催化剂与UV／O3的组合明显提高了废水中总氮的去除率。     

电化学-臭氧耦合氧化体系的氧化效能

利用电化学-臭氧耦合氧化体系降解了水中的对氯苯酚,从动力学角度探讨了耦合氧化体系降解有机物的协同作用机制.结果表明,电化学与臭氧耦合氧化体系降解4-CP具有明显的协同效果,900 s后,该耦合氧化体系对4-CP和COD的去除率分别为92.7%和64.9%;而单独电解与单独臭氧氧化对上述两者去除率的之和仅有69.7%和30.1%.氧还原产物H2O2浓度和光电流的测试结果表明,电化学-臭氧耦合氧化体系的协同机制包括两部分:即臭氧在阴极表面得到电子生成臭氧负离子;溶解氧在阴极表面发生还原反应生成H2O2.以上2个因素均能有效地促进体系.OH的形成.     

催化剂联用UV／H2O2及Fe^2＋降解苯酚、苯胺的动力学分析

以制备的催化剂与UV、H2O2及Fe^2 作为联合介质，研究它们降解苯酚、苯胺的效果，并探讨了相关的机理。结果表明，苯酚、苯胺在催化剂-UV-H2O2(4mmol／L)-Fe^2 (10％，1mL)联用下降解效果最好，降解速率符合准一级动力学方程。     

VUV/US耦合深度处理印染废水尾水的研究

采用真空紫外(VUV)/高频超声(US)耦合深度处理印染废水尾水,以TOC和UV254为污染物指标,比较了不同功率下VUV、US和VUV/US降解印染废水尾水的效果,以确定VUV/US的最佳功率组合;通过批式实验,探讨了反应时间、反应温度、初始pH值对VUV/US降解印染废水尾水效能的影响规律,解释了VUV/US对TOC和UV254的降解动力学.通过分析降解产物,揭示了VUV/US对印染废水尾水中残余难降解有机物的去除机理.结果表明,VUV/US的最佳功率组合为VUV16W、US100W,VUV/US处理印染废水尾水的效果明显优于单独UV和US的情况,存在着协同增效作用,反应120 min后VUV/US对TOC及UV254的去除率分别达到27.68%和93.03%.反应温度、初值pH值对VUV/US处理效果的影响较小.VUV/US降解TOC和UV254的反应动力学分别符合表观二级动力学模型和表观一级动力学模型.VUV/US过程是VUV直接光解、超声空化气泡内的热裂解和羟基自由基的氧化等协同作用,印染废水尾水中以苯系物为代表的难降解物主要通过羟基自由基的氧化作用去除.     

利用固相反硝化同时去除水中硝酸盐和4-氯酚

研究了固相反硝化技术同时去除水中硝酸盐和4-氯酚的可行性.结果表明,以可降解餐盒为碳源和微生物附着载体进行异养反硝化,能有效去除水中的硝酸盐.在批式实验条件下,当NO^-₃-N初始浓度为50 mg/L时,平均反硝化速率为24.0 mg/(L·h).当4-氯酚浓度低于30 mg/L时,对反硝化脱氮有促进作用;大于40 mg/L时,对反硝化有抑制作用.在反硝化条件下,当4-氯酚的初始浓度分别为5 mg/L和30 mg/L时,8　h后其去除率分别为90%和71%,4-氯酚的去除是由于可降解餐盒的吸附作用及附着微生物的降解作用.     

4-氯苯酚在水溶液中的光化学反应(Ⅱ)反应的动力学研究

研究了在模拟太阳光和紫外光作用下，４－氯苯酚的光反应动力学，研究表明，紫外光的作用更为显。４－ＣＰ的反应速率与４－ＣＰ起始浓度、ｐＨ值，金属离子浓度、富里酸浓度等因素有关，通入空气，能够加速４－ＣＰ降解。     

EDDS强化Fe0-Al0体系降解废水中4-氯酚的性能和机理

采用乙二胺二琥珀酸（EDDS）强化Fe⁰-Al⁰体系还原水溶液中的O₂产生H₂O₂和·OH等活性氧（ROS）的绿色高级氧化工艺,以4-氯酚（4-CP）模拟废水为研究对象,考察了溶液的初始pH值、铁铝的质量比、EDDS投加量和4-CP的初始浓度等因素对4-CP降解的影响.采用电子自旋共振（ESR）法、苯甲酸捕捉法以及4-CP的降解产物等证实了ROS的产生及4-CP的降解机制.结果表明：EDDS强化Fe⁰-Al⁰/O₂体系对4-CP的去除率随溶液初始pH的升高而降低,但在pH=2.5～9范围内,始终具有较好的4-CP去除率;随Fe⁰：Al⁰质量比增加4-CP的去除率先增大后减小,最佳质量比为4：1;随EDDS投加量和4-CP初始浓度增加,4-CP的去除率增大;EDDS可使体系的高级氧化能力提高9倍,在初始pH=2.5、Fe⁰=8g/L、Al⁰=2g/L、EDDS=1.5mmol/L条件下,反应3h后100mg/L 4-CP的去除率和脱氯率均达到近100%..     

超声气升式环流反应器降解乐果水溶液的动力学研究

采用超声气升式环流反应器(UALR),以臭氧气体为氧化剂,以有机磷农药乐果为典型污染物,研究其降解反应动力学规律.通过对乐果降解过程的表观动力学研究,发现乐果在单独超声辐射(不通入气体,即臭氧)、臭氧(O3)氧化和超声气升式环流反应器(UALR/O2)协同下的降解均符合表观一级动力学.在乐果初始质量浓度为50 mg/L、溶液初始pH为6.0、反应液体积80 mL、超声声强0.5W/cm2、O3流量200 L/h、温度20℃、处理时间4h的条件下,采用超声(US)、O3和UALR/O3工艺,乐果的去除率分别为27%、15%和90%,乐果降解的速率常数增强因子可达到4.816.进一步从UALR/O3系统中存在US、O3和羟基自由基(·OH)协同作用的降解机理,推导出了简化的机理动力学模型.     

US/Fenton协同降解苯酚模拟废水

研究了US/Fenton协同作用对水中苯酚的降解效果,探讨了Fenton试剂浓度、H2O2/Fe2 配比、溶液pH值等对苯酚降解效果的影响.结果表明:Fenton试剂投加量的增加对降解反应先促进后抑制;当H2O2/Fe2 配比为40∶1,H2O2投加量为40mmol/L,溶液pH值3.0～7.0时,US/Fenton对苯酚的降解速率最快,反应30min后的降解效率远大于单独US、Fenton试剂氧化处理下的降解效率总和,其表现一级动力学速率常数增强因子可达到2.45,表明US/Fenton联用存在明显的协同效应.     

UV/H_2O_2降解水中2,4-二氯酚实验研究

研究溶液浊度、pH值及不同光源等因素对 2 ,4 二氯酚降解的影响 ,确定了UV/H2 O2 光氧化降解 2 ,4 二氯酚反应器的水质适用范围 (浊度小于 6NTU)。在 30W的紫外光照射下 ,2 0mg/L 2 ,4 二氯酚 ,H2 O2 的投加剂量为 1 .2 8mg/L时 ,90min内 2 ,4 二氯酚去除率可达到 95 % .实验证明UV/H2 O2 光氧化技术是低浊度水深度处理的一种有效方法 .     

γ-射线辐照-H2O2联合技术降解3-氯酚的研究

利用60Coγ-射线辐照3-氯酚(3-CP)水溶液,研究了其辐射降解特性.通过测量辐射后3-氯酚的去除率、紫外-可见光谱、脱氯率、总有机碳(TOC)去除率等,探讨了吸收剂量、氯酚初始浓度、H2O2加入对氯酚降解效果的影响,并初步探讨了氯酚降解动力学特性.结果表明,当3-氯酚浓度为10 mg.L-1,辐射剂量为2 kGy时,脱氯率可达100%,TOC去除率达53%;当辐射剂量提高到8 kGy时,3-氯酚可完全矿化,TOC去除率达100%.3-氯酚的辐照降解过程可用一级反应动力学方程拟合.氯酚单独γ-辐射以及辐照/H2O2联合处理的一级反应动力学常数k分别为0.279 h-1和0.542 h-1.     

偶氮染料4BS光解动力学和总氮脱除的初步研究

采用单独紫外光氧化降解偶氮染料直接耐酸大红(4BS),研究了不同因素对4BS光解效果的影响,并初步考察了光解对4BS溶液总氮的去除效果.结果表明,单独紫外光氧化法对4BS及溶液中的总氮有一定的去除效果.在非强碱性条件下,4BS的光解过程符合准一级反应动力学模型.速率常数随紫外光强的增强而增大,并且与初始ρ(4BS)呈负相关关系.溶液pH是影响光解反应的重要因素,速率常数随pH升高而增加显著,强碱性条件下光解速率最快.光解对溶液中总氮的去除分为三步,含氮结构的发色基团易吸收紫外光,在反应初期被降解而生成气态含氮物,生成的中间产物比较稳定,需要经过一段时间的能量积累才能继续降解,从而总氮的去除率再次升高.     

超声波/零价铁协同降解苯酚的研究

研究了超声波/零价铁协同降解苯酚的过程,并对其降解机理进行了研究,分别考察了零价铁投加量,溶液初始浓度,初始pH值,超声功率等因素对苯酚降解的影响规律。结果表明,超声波/零价铁工艺能有效的降解水中的苯酚,零价铁的最佳投加量为0.8 g/L,苯酚浓度越低处理效果越好,苯酚在酸性条件的降解率高于碱性条件,在0~400 W超声作用下,功率越大,降解率越大;超声波与零价铁粉对苯酚的降解具有协同作用,其降解过程符合一级动力学规律。在体系中加入自由基捕获剂正丁醇抑制了苯酚的降解,说明苯酚的降解过程主要依靠羟基自由基(.OH)的氧化作用。     

超声波/铁-炭微电解协同降解苯酚

采用超声波/铁-炭微电解联用体系,以苯酚为目标污染物,考察了苯酚溶液初始pH值、初始浓度、铁屑与活性炭投加量等因素对联用体系降解苯酚效果的影响.结果表明:考察范围内,苯酚降解率随其初始浓度和溶液初始pH值的增加而降低,随铁屑与活性炭投加量的增加而升高.当苯酚初始浓度由50mg·L-1增至270mg·L-1,溶液初始pH值由3.0增至9.0时,降解率分别由91.3%和78.4%降至34.7%和50.7%;铁屑投加量为每L苯酚溶液中40g、160g和320g,铁屑与活性炭体积比均为1∶1时,降解率依次为31.8%、51.9%和72.8%.对比实验及动力学分析表明:联用体系中超声波(US)和铁-炭微电解对苯酚降解具有明显的协同作用,协同因子Ｅ＝5.12,且降解过程符合假一级动力学规律,并根据降解速率常数随各影响因素的变化关系确定了宏观动力学模型.