固定化酶催化氧化去除水溶液中酚的研究

用海藻酸钙凝胶包埋辣根过氧化物酶制成固定化以过氧化氢为氧化剂,进行了固定化酶催化氧化去除水溶液中酚的实验研究。对于１００ｍｌ酚住房为１００ｍｇ／Ｌ的单一苯酚或邻氯基水溶液,控制条件为：３％海藻酸钠液３０ｍｌ,凝胶粒径１ｍｍ,固定化时间１ｈ,酶包埋量５０ｕ,反应时间１ｈ,ｐＨ６及过氧化氢加入量２ｍｍｏｌ,单一苯酚和单一 基酚水溶液的酚去除率可分别超过８０％和７０％。     

四氧化三铁明胶固定过氧化物酶催化降解五氯酚

利用Fe₃Ｏ₄吸附-明胶包埋-交联法固定辣根过氧化物酶（HRP）催化去除水中的五氯酚（PCP）,探讨了催化反应时间、不同缓冲体系及pH值、不同PCP初始浓度和HRP使用量对催化反应的影响,确定了固定化HRP催化去除PCP的最佳反应条件,并与自由酶的催化反应做对比研究.结果表明,用固定化辣根过氧化物酶催化去除五氯酚,反应在30 min后可达到平衡,催化速度和自由酶相当;pH值介于 4～6之间有较明显的去除效果,固定后催化反应的适宜pH范围更为宽泛,且受不同缓冲体系影响较小,pH为5时有最高催化去除率41%;在0.05 　U/mL的低活性浓度下固定化HRP的催化效率高,与自由酶相比可减少酶用量;PCP的去除量随其初始浓度的增加而增加,但催化去除率从39.68%下降至24.4%;此外,固定化HRP具有良好的催化稳定性,在酶活性浓度为0.05 　U/mL时重复使用7次后PCP的催化去除率仍高于39%.     

氧化氢加Fe^3＋作催化剂处理含酚废水的研究

采用Ｈ２Ｏ２／Ｆｅ＾３＋对含酚废水进行了催化氧化的研究。对于溶液ｐＨ值、过氧化氢浓度、铁离子浓度与酚、ＣＯＤ、ＴＯＣ去除的关系作了探讨。结果表明，在酸性ｐＨ值范围内，Ｆｅ＾３＋作催化剂可获得不低于Ｆｅ＾２＋作催化剂进的催化活性。对酚、ＣＯＤ和ＴＯＣ都有较好的去除率。而在初始ｐＨ＝７时，Ｆｅ＾３＋作催化剂的反应活性明显降低，自动连续控制溶液ｐＨ＝７．０±０．２时，无论是高铁或低铁离子都大幅度都大幅度     

用辣根过氧化物酶处理废水中的五氯酚

研究了用辣根过氧化物酶对五氯酚的模拟废水进行催化聚合处理的过程。结果表明,辣根过氧化物酶可以有效地去除五氯酚。反应的 最佳pH范围为4～5,去除率可达95%以上。聚合处理过程中五氯酚与过氧化氢的反应计量比为2:1。反应计量比以及处理过程中氯的释放 实验表明,五氯酚聚合作用的主要产物是二聚体。另外,反应速度与酶和过氧化氢的用量有关,增加酶用量或适量增加过氧化氢的用量可以明显缩短反应时间。      

催化裂化废水连续萃取脱酚研究

选用焦化粗柴油为萃取剂，在转盘萃取搭连续试验装置中，对催化裂化含酚废水进行脱酚预处理。结果表明，用焦化粗柴油做萃取剂，进水ｐＨ值为８０～９０不加调节；油水比（体积比）１７∶１～２１∶１；转盘转数１１００ｒ／ｍｉｎ，酚萃取脱除率达到８５％以上。萃取后的粗柴油依据现有工艺而进行加氢精制，不需进行再生等后处理。整个萃取工艺简单易行，能满足预处理的要求     

应用XAD—7树脂富集水中痕量邻氯酚和对氯酚

采用ＸＡＤ－７树脂吸附富集自来和地面水中良量氯酚和对氯酚。后用氢焰气相色谱法测定。在溶液的ｐＨ小于６，流为１０毫升／分以内，平均吸附效率达９４％和９２％。甲醇、丙酮和（１＋１）丙酮＋乙醚混和液均有９６％以上的淋洗效率。     

含五氯酚废水的生物降解性和微生物毒性试验

模拟中温厌氧消化反应设备条件,以葡萄糖为共基质,测定了五氯酚的产甲烷毒性及其废水的厌氧可生物降解性．测定条件：ＣＯＤ１１００～１２００ｍ ｇ／Ｌ,ｐＨ７．２～７．４,ＣＯＤ∶ＴＶＳＳ为０．８ 左右,接种污泥未驯化,其产甲烷活性ＣＨ₄／ＶＳＳ为２４０ｍ ｌ／ｇ．试验结果表明,五氯酚是一种对产甲烷活性抑制性较强的物质,当投加浓度小于５ｍ ｇ／Ｌ时产生中度抑制,大于１０ｍ ｇ／Ｌ产生重度抑制,抑制程度与投加浓度大小呈正相关;产甲烷活性被抑制５０％ 的五氯酚浓度约为６ｍ ｇ／Ｌ．五氯酚对产酸阶段抑制程度很小,含不同浓度的五氯酚废水ＣＯＤ转化率稳定在７０％ 左右,但ＣＯＤ不能完全矿化,导致以丙酸、乙酸为主的有机酸积累,无丁酸积累．五氯酚去除率可达７０％ ～８０％ ．用反应终点的甲烷转化率、酸化率、残余挥发酸百分率等特性参数能较好地表征反应体系产酸菌与产甲烷菌的活性及其被抑制情况     

造纸废水中有机氯化物的酶处理技术研究进展

目前用于造纸废水有机氯化物处理的酶包括：过氧化物酶、酪氨酸酶、酚氧化酶和木质素过氧化酶等,反应机理是,先通过酶反应形成游离基,然后游离基发生化学聚合反应生成高分子化合物沉淀,影响酶处理效率的主要因素包括污染物种类和浓度,酶的种类和浓度、ｐＨ、絮凝剂和吸附剂以及污染物之间的协同效应等。     

电化学-表面铜螯合磁性二氧化硅固定化漆酶联合催化降解水中五氯酚

利用电化学-固定化漆酶联合工艺催化降解水中五氯酚。结果表明:反应0.5 h时,五氯酚的降解效率达82%,虽然与单独固定化漆酶催化降解五氯酚效能没有明显区别,但联合工艺中酶活损失较小,反应5 h,联合工艺的相对剩余酶活为32.6%,比单独使用固定化漆酶提高12%,且联合工艺脱氯能力明显提高。催化反应重复进行5次后,联合工艺的五氯酚去除率和相对剩余酶活分别为52.3%和33.6%,分别比单独使用固定化漆酶催化降解提高38.5%和13.7%。     

厌氧污泥降解氯酚的驯化及其在驯化过程中的降解动力学

以２种厌氧污泥经４种氯酚的实验室半连续投料驯化试验的结果表明，通过氯酚的驯化可以明显地提高厌氧污泥对氯酚的降解活性和降解速率，消除利用氯酚的滞后期；驯化污泥降解活性的高低与原污泥的活性、菌群类型及氯酚的种类等因素有关；添加微生物易利用有机物，有利于获得高效降解氯酚的驯化污泥；并提出了氯酚在厌氧污泥驯化过程中的降解动力学方程。     

均相Fenton法处理干法腈纶废水工艺优化与分析

采用均相Fenton法处理干法腈纶废水,并通过单因素试验和基于中心组合设计的响应面法考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值及反应时间的影响及其交互作用.同时,建立了以COD去除率为响应值的二次响应曲面模型,并采用方差分析对模型进行了验证.结果表明,影响COD去除效果的各因子显著性顺序依次为:Fe2+投加量>H2O2投加量>初始pH值>反应时间;Fe2+投加量与初始pH值的交互作用最为显著;反应最优组合条件为:H2O2投加量90.0mmol.L-1,Fe2+投加量30.0mmol.L-1、初始pH值3.1,反应时间113.6min,该条件下COD去除率为47.1%,与模型预测值48.5%基本一致.     

UV/H_2O_2氧化处理水中去污剂

表面活性剂是一类特殊的有机污染物,在去污、洗衣、印染等废水中广泛存在.本文以某电厂实用的5种去污剂为研究对象,考察了UV/H2O2对5种去污剂的矿化能力,研究了H2O2和去污剂初始浓度、初始p H值、去污剂种类、辐照时间等因素对氧化效果的影响.结果表明,5种去污剂在254 nm处均无较强吸收,单独UV辐照对其降解效果不明显.当去污剂初始DOC浓度为50 mg·L-1,H2O2最佳投加量为1 m L·L-1,反应时间为90 min时,对5种去污剂的矿化率(即DOC去除率)在53%~87%,矿化率随去污剂种类的不同而不同.对去污剂的矿化率随着UV辐照时间的延长而增大,去除率曲线符合一级反应动力学方程.废水初始p H值对氧化效果的影响不显著,H2O2/DOC比值对氧化效果有显著影响.研究表明,UV/H2O2技术能高效矿化水中的去污剂,H2O2/DOC比值和UV辐照时间是影响氧化效率的关键因素.     

Ce-Mn/Al2O3-H2O2催化氧化皮革废水的研究

以浸渍法制备了Ce-Mn/Al_2O_3催化剂,研究该催化剂在H_2O_2非均相类Fenton体系中对皮革废水污染物的催化降解性能.在单因素试验的基础上,以COD去除率为响应值,采用Box-Behnken响应曲面法考察了催化剂投加量、H_2O_2投加量、初始pH、反应时间等4个因素之间的单独作用及交互作用,实验数据用Design-Expert 8.0.6软件进行处理,得到二次响应曲面模型.结果表明,4个独立变量对响应值的影响顺序如下:初始pHH_2O_2投加量催化剂投加量反应时间,数学模型拟合度高(R_(adj)~2=0.9349),利用该模型预测的最大COD去除率为78.86%,最佳反应条件为:催化剂投加量56.63 g·L~(-1),H_2O_2投加量315.15 mg·L~(-1),初始pH3.51,反应时间2 h,经实验验证COD去除率为80.94%,与模型预测值偏差2.08%.     

均相Fenton法深度处理丙烯腈生化尾水

采用均相Fenton法深度处理丙烯腈生化处理工艺尾水,通过单因素法分析了H_2O_2投加量、Fe~(2+)投加量、初始p H值和反应时间对尾水COD去除率的影响;并采用中心响应曲面法优化Fenton处理的工艺参数,得到最佳反应条件为:Fe~(2+)投加量为1.02 mmol·L-1,H_2O_2投加量为11.13 mmol·L~(-1),初始pH值为3.66,反应时间为105 min,COD去除率达到61.1%.处理后尾水COD值低于50 mg·L~(-1),可满足石化行业一级排放标准.Fenton工艺对尾水中特征污染物均有较好的去除效果,最佳反应条件下丙烯腈、间苯二甲腈、3-氰基吡啶的去除率分别为99.5%、97.6%、73.7%;Fenton法对3种特征污染物的降解能力从大到小依次为:丙烯腈间苯二甲腈3-氰基吡啶.三维荧光光谱分析表明,尾水中存在大量类富里酸荧光物质,其中,紫外区类富里酸含量最高,Fenton工艺在较短反应时间和较少的试剂投加量条件下,便可有效地去除这类难降解物质.     

铁铜催化剂非均相Fenton降解苯酚及机制研究

通过浸渍法制备了负载于活性炭(AC)上的金属催化剂Fe/AC、Cu/AC和Fe-Cu/AC,并通过X射线衍射(XRD)、物理吸附仪及X射线光电子能谱(XPS)对其进行了表征.研究了非均相Fenton反应催化H2O2降解苯酚废水的工艺参数,并通过中间产物分析和电子自旋共振谱(ESR)探讨了过程反应机制.实验表明,Cu/AC催化剂中铜主要以CuO形式存在,Fe/AC中铁以多价态形式存在,以无定形形态分散于活性炭中.Fe/AC、Cu/AC和Fe-Cu/AC催化过氧化氢降解苯酚60 min内降解率分别达到96.7%、77.5%和99%;Cu/AC和Fe-Cu/AC催化剂中活性组分铜和铁有一定溶出,而Fe/AC中活性组分铁溶出很少,苯酚降解主要是以非均相催化为主,同时在三轮循环实验后的苯酚降解率仍然高达93%以上,显示了良好的催化稳定性.在优化条件pH=3、T=303 K及初始H2O2为4.38 mmol.L-1下,Fe/AC催化过氧化氢对苯酚和TOC去除率分别达到97%和53%,没有催化剂时苯酚几乎不降解.ESR结果表明Fe/AC催化过氧化氢产生了羟基自由基,证明苯酚降解是以羟基自由基氧化为主;通过高效液相色谱(HPLC)检测苯酚降解中间产物主要有邻苯二酚、对苯二酚和对苯醌,推测苯酚降解途径主要为邻位和对位的羟基取代反应.     

日光辐照草酸铁盐体系降解水中低浓度混合药物及产物的生物毒性评价

在太阳光辐照下以三草酸合铁酸钾为催化剂,分解H2O2产生·OH,对水中的甲硝唑、双氯芬酸钠、磺胺甲基异唑和布洛芬4种常见的痕量药物污染物间歇降解与矿化,并且对降解前后水溶液的毒性进行了评价.以体系的总有机碳为指标,探讨了H2O2的初始浓度、三草酸合铁酸钾的投加量、体系的pH值等因素对水溶液中TOC去除率的影响,确定了最佳操作条件,根据4种药物的化学结构解释了它们在水中的降解速度.以药物水溶液对小球藻的EC50值为指标,对4种药物的联合毒性,以及降解中间产物的生物毒性做出了评价.结果表明,当4种药物的初始浓度都为20mg·L-1时,降解过程适宜条件是pH值为3,H2O2的初始浓度为300mg·L-1,三草酸合铁酸钾的投加量为75mg·L-1.4种药物的降解速度为:甲硝唑布洛芬磺胺甲基异唑双氯芬酸钠.随着中间产物的生成与降解,药物水溶液的生物毒性有先增大后迅速减小的趋势.最后给出了Solar/FeOx/H2O2体系降解水中低浓度药物的表达式.     

石墨烯掺杂分子筛负载氧化铁芬顿催化降解苯酚影响因素的研究

通过水热晶化法制备了石墨烯掺杂介孔分子筛MCM-41复合载体,利用该载体浸渍负载氧化铁制备了非均相芬顿催化剂gh-MCM-41-Fe.以苯酚为模拟有机废水,考察了催化剂和H2O2投加量、水质因素(苯酚初始浓度、反应温度和水中腐殖酸和草酸)等对gh-MCM-41-Fe芬顿催化降解苯酚效能的影响.结果表明,当苯酚初始浓度为100 mg·L-1,催化剂在60 min催化降解苯酚去除率高达97.6%,COD去除率为65.9%,反应符合准一级反应动力学模型;苯酚降解速率随着催化剂和H2O2投加量的增加而增加,但投加过多会消耗·OH自由基从而不利苯酚降解过程;苯酚初始浓度从10 mg·L-1增至100 mg·L-1,苯酚降解速率相应降低,但体系中H2O2及·OH自由基的有效利用率反而增加;反应温度对于苯酚废水降解率和COD去除率影响不大,反应表观频率因子为105.68 min-1,表观活化能为18.43 k J·mol-1;腐殖酸和草酸对苯酚废水降解和COD去除均有抑制作用.     

纳米Fe3 O4-H2 O2 非均相Fenton反应催化氧化邻苯二酚

由四氧化三铁(Fe3O4)-过氧化氢(H2O2)构成的非均相Fenton体系主要利用H2O2分解产生的羟基自由基氧化去除难降解有机污染物.研究了邻苯二酚在纳米Fe3O4-H2O2构成的非均相Fenton体系中的催化氧化特征,同时对实验室制备的纳米级Fe3O4和商品微米级Fe3O4两种催化剂的催化活性进行比较,并考察了H2O2初始浓度对邻苯二酚的催化氧化的影响.结果表明,自制纳米Fe3O4-H2O2体系较商品Fe3O4-H2O2体系,能更快速地去除溶液中的邻苯二酚和总有机碳(TOC),邻苯二酚的去除率接近100%,同时能迅速催化H2O2分解.邻苯二酚的催化氧化反应遵循准一级反应动力学方程,H2O2的分解反应能用三级反应动力学方程较好拟合.此外,反应过程中铁释放低于0.3 mg.L-1,不足以启动均相Fenton反应,反应机制为由界面反应控制的非均相反应机制.     

Degradation kinetics and mechanism of trace nitrobenzene by granular activated carbon enhanced microwave/hydrogen peroxide system

The kinetics of the degradation of trace nitrobenzene (NB) by a granular activated carbon (GAC) enhanced microwave (MW)/hydrogen peroxide (H₂O₂) system was studied. Effects of pH, NB initial concentration and tert-butyl alcohol on the removal efficiency were examined. It was found that the reaction rate fits well to first-order reaction kinetics in the MW/GAC/H₂O₂ process. Moreover, GAC greatly enhanced the degradation rate of NB in water. Under a given condition (MW power 300 W, H₂O₂ dosage 10 mg/L, pH 6.85 and temperature (60±5)℃), the degradation rate of NB was 0.05214 min^-1 when 4 g/L GAC was added. In general, alkaline pH was better for NB degradation; however, the optimum pH was 8.0 in the tested pH value range of 4.0-12.0. At H₂O₂ dosage of 10 mg/L and GAC dosage of 4 g/L, the removal of NB was decreased with increasing initial concentrations of NB, indicating that a low initial concentration was beneficial for the degradation of NB. These results indicated that the MW/GAC/H₂O₂ process was effective for trace NB degradation in water. Gas chromatography-mass spectrometry analysis indicated that a hydroxyl radical addition reaction and dehydrogenation reaction enhanced NB degradation.     

BiVO4-Cu2O/CuO双光电极自偏压光电催化降解苯酚研究

基于费米能级差,构建了以BiVO_4为光阳极,Cu_2O/CuO为光阴极的双光电极可见光响应光催化燃料电池体系,研究了该体系在不同氧化剂的辅助作用下光电催化降解苯酚的效率与动力学.结果表明,向该体系中投加H_2O_2可以显著促进苯酚的降解,且反应过程光电流稳定,铜溶出量低.详细探究了H_2O_2初始浓度、pH对降解的影响,结果表明在H_2O_2投加量为5 mmol·L~(-1),初始pH为3.5条件下利于苯酚降解,5 mg·L~(-1)的苯酚可在120 min内完全去除.顺磁共振和猝灭实验表明该体系的主要氧化物种为·OH、·O~-_2和光生空穴.该催化体系实现了苯酚在可见光下的高效催化降解.