UV/H_2O_2高级氧化技术在水处理中的研究进展

本文主要讨论了UV/H2O2高级氧化技术去除有机物的机理,在有机废水、饮用水处理中的应用进展。UV/H2O2工艺对水中生物难降解的有机污染物具有很好的处理效果,其主要影响因素包括污染物的初始浓度、紫外光波长及强度、H2O2投加浓度、pH、光照时间、浊度、水中存在的阴离子等。     

介孔氧化铁催化降解诺氟沙星实验条件的优化研究

选取诺氟沙星为目标污染物,以介孔氧化铁为催化剂,催化过氧化氢降解水中微量有机污染物,设计正交实验并利用SPSS软件进行数据分析,分别讨论了pH、H_2O_2初始浓度、诺氟沙星初始浓度以及催化剂投加量对降解率的影响,并得到选定因素水平范围内的最优化反应条件:初始p H为7,初始H_2O_2浓度100 m M,初始诺氟沙星浓度2 mg/L,催化剂投加量0.7 g/L。最优化反应条件下,120 min诺氟沙星的降解率达到99%。通过SPPS方差分析可得,各因素影响大小的排序为诺氟沙星初始浓度催化剂投加量初始pH初始H_2O_2浓度。     

渡口市大气污染物可溶性总沉降的初步分析

在1982和1983年,我们相继对渡口市局部地区进行了大气污染物湿沉降(即降水)的常规监测。在此基础上,为了全面了解该市大气污染物沉降的状况,根据月降水量的分布情况,1983年8月和9月,对全市28个采样点的月累积总沉降样品进行过滤,作了滤液中pH、SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、Ca~(2+)、HCO_3~-、F~-的测定,现将其看作是大气污染物的可溶性总沉降,     

土壤中石油烃微生物降解动力学

以长安大学渭水校区未被污染的粉质壤土为研究对象,通过土壤灭菌、添加由石油污染土壤红三叶草(Trifolium Repens Linn)根际修复区分离筛选得到的4株以原油作为惟一碳源和能源的高效石油烃降解菌(动性杆菌、藤黄微球菌、蜡状芽孢杆菌和短小芽孢杆菌),调控反应温度与石油烃初始浓度,研究在土壤中添加优势石油烃降解菌后石油烃降解动力学及其影响因子。结果表明:优势石油烃降解菌对土壤中石油烃降解起主导作用,在40d内,在2 000mg/kg石油烃浓度下添加石油烃降解菌其石油烃降解率是灭菌条件下的2倍左右,土壤中石油烃降解菌降解量为36~271mg/kg,非灭菌处理半衰期时间短于灭菌处理;在设定的实验温度范围内,石油烃降解速率随着温度增加逐渐加快,在(38±1)℃时残留量最小为1 662mg/kg,半衰期最短;土壤中的石油烃在浓度为2 000mg/kg时降解最快,随着初始浓度的增加,石油烃降解速率呈递减趋势,半衰期逐渐增长。     

石墨相氮化碳降解水中氨氮

利用石墨相氮化碳降解水中氨氮,并对该材料降解氨氮的效果进行考察。探究了在氙灯照射下,不同初始pH以及不同初始氨氮含量条件下对氨氮降解的影响。结果表明：在氙灯照射下,当初始pH=12,初始氨氮含量为7.5μg时,石墨相氮化碳对氨氮具有良好的降解效果;当初始pH=13时,控制初始氨氮含量为7.5μg,光催化2 h后,氨氮去除率为95.68%。采用伪一级动力学模型进行研究,石墨相氮化碳在碱性条件下对氨氮有良好的降解速率,可能归因于随着初始pH的增大,溶液中存在更多的OH-和·OH,从而增强光催化效果。     

UV/O3复合降解水中2,4-二氯酚的试验研究

以紫外光源为主要依托,变换反应器中的不同工艺条件,分别对紫外光、臭氧和紫外/臭氧三种不同于工艺条件对水中污染物2,4-二氯酚(2 ,4-DCP)的降解规律进行研究.结果表明,UV/O3复合对2,4-DCP的降解较UV、O3单独作用效果好;溶液的酸碱度影响UV/O3对2 ,4-DCP的降解;此外,溶液中含有细菌时,E. coli的杀灭效果仍表现为UV/O3＞O3＞UV.细菌的杀灭和2,4-DCP的降解均消耗羟基自由基,形成竞争反应,从而影响到2,4-DCP的降解效果.     

UV-H_2O_2联用工艺去除水中阿特拉津的研究

采用间歇式反应器考察了UV-H2O2高级氧化技术去除水中阿特拉津的效果及其影响因素,并进行了相关的反应动力学研究。结果表明,在pH值6.9,阿特拉津初始浓度500μg/L,紫外辐照强度172μW/cm2时,H2O2投加量50mg/L,反应10min后,阿特拉津的去除率90%。UV-H2O2联用工艺对阿特拉津的降解符合一级反应动力学。H2O2在该联用工艺降解阿特拉津中具有双重作用,一方面,当H2O2投加量较小时,一级反应速率常数随H2O2投加量的增加基本呈现线性增加的趋势;另一方面,当H2O2浓度增加到一定程度(90mg/L)后,阿特拉津的降解速率随H2O2浓度的变化已不明显,而H2O2浓度为102mg/L时,则出现了抑制作用。     

Cr(Ⅵ)/亚硫酸钠体系快速氧化活性蓝4的动力学研究

亚硫酸钠还原法是目前处理含Cr(Ⅵ)废水的常用方法之一,在Cr(Ⅵ)/亚硫酸钠体系中加入染料活性蓝4时,Cr(Ⅵ)被还原去除的同时,活性蓝4也会被快速氧化。初始p H为4.0时,100μmol/L Cr(Ⅵ)与1 mmol/L亚硫酸钠可在3.5min内快速氧化20μmol/L活性蓝4,Cr(Ⅵ)的剩余浓度也低于其排放标准。提高亚硫酸钠浓度至3mmol/L时,活性蓝4在12s内被完全氧化。对活性蓝4的氧化动力学进行假一级拟合,其速率常数随p H降低而升高,p H由6.0降低至3.5时,速率常数由0.000 6 s-1升高至0.012 9 s-1。在较高的亚硫酸钠浓度和较酸性环境下,Cr(Ⅵ)和亚硫酸钠之间的反应加快,产生中间态活性氧化剂的速率提高,使得Cr(Ⅵ)/亚硫酸钠体系降解活性蓝4的效果更优。该体系通过Cr(Ⅵ)和亚硫酸钠之间的反应,首先产生了亚硫酸根自由基SO·-3,在氧气的作用下,SO·-3经过一系列反应产生了二级自由基,即高活性的硫酸根自由基SO·-4和羟基自由基·OH,这两种自由基作为体系中的中间态活性氧化剂,实现了对活性蓝4的氧化。     

电子自旋共振测定羟基自由基的研究

羟基自由基(·OH)是活跃性最强的氧分子,是一种重要的活性氧化剂,具有寿命短、浓度低等特点,是自然界中氧化能力仅次于氟的氧化剂,·OH能与有机物或无机物发生不同类型的反应,其氧化能力超过普通的化学氧化剂。文章介绍了·OH的氧化机理、性质及检测方法,并且分析了电子自旋共振法测定·OH的应用情况。     

电活化过硫酸盐氧化修复石油烃污染土壤研究

石油烃污染土壤修复研究已成为当前关注的热点与重点，但目前的修复方法存在处理成本高、修复时间长、污染物矿化不彻底等问题，本研究采用电活化过硫酸盐氧化技术修复石油烃污染土壤，通过循环伏安曲线分析验证电活化，考察了pH值、过硫酸盐浓度、水土比和电场强度对土壤中石油烃降解速率的影响。结果表明，在9000～27000 mg/kg的浓度范围内，电活化过硫酸盐氧化对石油烃的降解率为83.3%～98.7%,最佳条件为pH=7.0、过硫酸盐初始浓度为1mol/L、水土比1∶2、电场强度1.5V/cm。该方法能够实现土壤石油烃的快速高效修复，为石油烃的降解及有机污染土壤的原位快速修复提供了重要的基础理论和参考借鉴。     

荒漠土壤渗滤系统中再生水典型污染物变化规律研究

土壤渗滤系统具有处理效果好、投资少等优点,适合再生水或经过预处理农村生活污水的处理,逐步成为国内外的研究热点。采用新疆准噶尔盆地边缘的荒漠-绿洲交错地带的土壤,利用室内土柱装置,研究城市再生水在荒漠土壤中渗滤后进出水水质与土壤污染物含量的变化特征,探讨土壤性质对再生水氨氮去除率和土壤污染物浓度变化的影响。结果表明,荒漠土壤对再生水氨氮等有显著的去除作用,且再生水经过土柱渗滤后,在60 cm处的出水氨氮浓度逐渐趋于稳定,但氨氮去除率随时间并不十分稳定,且不同土壤质地、组分与性质不同,对氨氮的去除效果有明显差异。同一土柱,对不同污染物去除作用也有很大差异。通过相关性分析可知,土壤中的CO_3~(2-)、HCO_3~-、Na~+、SO_4~(2-)、总磷、碱解氮与硝酸盐氮等指标含量对再生水氨氮的去除率及土壤中污染物浓度变化有明显的影响。研究结果为进一步研究荒漠土壤渗滤系统去除污染物机理、新疆再生水安全利用以及荒漠土壤渗滤系统的实践应用提供基础。     

TiO2光催化降解有机颜料艳红RGS母液研究

以TiO2为催化剂,对有机颜料艳红RGS母液进行了一系列光催化降解试验.考察了催化剂用量、溶液pH值、初始浓度、不同光源和照射时间对脱色率的影响.结果表明,溶液相对初始浓度为0.2、pH<8、催化剂用量为1g/L时,以紫外灯(254nm)为光源,反应120 min,脱色率可达93%以上.     

Ag插层K_4Nb_6O_(17)复合光催化剂降解水中有机污染物

介绍了通过微波辅助的离子交换法制备Ag插层K_4Nb_6O_(17)复合光催化剂。复合光催化剂在降解水体中亚甲基蓝的过程中呈现出很高的光催化活性,并且插层复合光催化剂对亚基蓝在碱性条件下能发挥更高效的降解作用且对不同初始浓度的亚甲基蓝均具有较好的移除降解效率。在相同的反应条件下,Ag插层复合光催化剂要比等量的Ag负载K_4Nb_6O_(17),Ag负载TiO_2复合光催化剂活性高很多,使Ag插层K_4Nb_6O_(17)复合光催化剂在净化水体污染物方面表现出更显著的优势。     

新疆环科院承担的国家自然科学基金大气污染研究方向项目通过验收

<正>2019年3月,新疆环科院承担的国家自然科学基金项目《SO_2、NO_2和NH3在典型PM_(2.5)表面降解形成二次无机颗粒物的化学过程研究》顺利通过国家自然科学基金委员会地球科学部的审核验收,准予结题。本项目针对我国多种类、高浓度气态污染物和颗粒物共存的复合污染特点,选取典型的PM_(2.5)组分中的矿物质颗粒物,设计搭建气-固反应原位漫反射红外光谱和离子色谱联合检测技术(DRIFTS/IC),较系统地研究了SO_2、NO_2、NH_3和在典型PM_(2.5)矿物质颗粒物表面吸附-降解形成二次无机颗粒物的非均相反应过程,并考察了气体浓度、配比、温度、相对湿度和光照对反应的影响,结合DFT方法,从分子层次上探讨反应机     

好氧颗粒污泥降解邻苯二甲酸二甲酯的影响因素研究

本文研究了好氧颗粒污泥系统中,温度、pH、曝气强度、邻苯二酸(Phthalic Acid,PA)及氨氮(NH3-N)对邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthahte,DMP)降解效果的影响,结果表明:好氧颗粒污泥降解DMP的最佳温度、最佳PH值范围、最佳曝气强度分别为25℃～45℃、7.0 ～9.0、1.38 cm/s.当PA浓度为100 mg/L、300 mg/L,PA对DMP降解起促进作用;当PA浓度为500 mg/L、800 mg/L,PA对DMP降解起抑制作用.进水中50 mg/L的氨氮浓度对DMP降解的影响不大.本研究中采用的19种运行工况条件中,除曝气强度为0.33 cm/s以外,其他18种运行工况条件下,当运行时间达到300 min时,DMP的浓度都小于1.0 mg/L,因此,当水力停留时间达到5h以上时,温度、pH、PA、氨氮对DMP降解速率的影响基本上可以忽略不计.     

电化学氧化处理焚烧厂渗滤液膜浓缩液混凝出水的研究

为了降低城市生活垃圾焚烧厂渗滤液膜浓缩液混凝出水中的有机物浓度,采用电化学氧化对渗滤液膜浓缩液混凝出水进行了处理.同时,考察了阳极材料、电流密度、初始pH值和电解时间对有机物的去除影响,使用三维荧光光谱分析了有机物的去除特性,并通过氯离子的转化探讨了有机物的降解机理.结果 表明,钌铱(Ru-Ir/Ti)阳极对有机物的去...     

化学氧化-絮凝工艺在压裂返排液除硼中的应用

为降低压裂返排液中的硼含量,满足水样回用配液或外排标准,以5口水平井压裂后的返排液为研究对象,考察了氧化剂类型、投加量、预处理条件、沉淀剂类型、投加量对化学氧化工艺的影响;在化学氧化工艺出水的基础上,考察了絮凝剂投加量、搅拌速度和加药时间间隔对絮凝工艺的影响,并监测了两者耦合联用后的效果。结果表明,H2O2和 BaCl2分别作为氧化剂和沉淀剂时,除硼效果较好,建立了最佳投加量与返排液中初始硼浓度相关的线性方程,便于现场快速选定加药浓度;当PAC浓度为80 mg/L、PAM浓度为5 mg/L、搅拌速度30 r/min、加药时间间隔30 s时,絮凝工艺的处理效果最优;将化学氧化-絮凝工艺耦合后,在氧化反应pH 值为９、氧化反应时间为30 min,沉淀反应pH值为9和最佳絮凝工艺的条件下,可保证滤液中硼质量浓度小于5 mg/L,满足回用配液的要求。研究结果可为压裂返排液的高效、清洁处理提供实际参考。     

纺织印染废水微波无极紫外光催化氧化分质回用技术

正由武汉方元环境科技股份有限公司、武汉纺织大学联合开发的纺织印染废水微波无极紫外光催化氧化分质回用技术,适用于纺织印染废水处理。主要技术内容一、基本原理该技术包括高温印染水洗废水循环处理回用和印染终端废水深度处理回用技术。水洗废水经过预处理(如砂滤或气浮过滤)去除大部分悬浮物后进入光化系统,以铁系或钛系为催化剂,在微波、无极紫外光、氧化剂(如双氧水或臭氧)等多重协同催化氧化作用下,发生剧烈的化学氧化反应,使长链大分子或含有苯环、偶氮结构的难降解污染物发生断链、开环得以部分或完全分解,破坏染料分子的发色基团使其脱色,实现印染废水的高效脱色和污染物的有效去除。光化出水进入活性炭吸附催化氧化反应器,去除水     

纳米零价铁去除磷酸盐机理研究

纳米零价铁(nanoscale zero-valent iron,nZVI)颗粒具有独特核-壳结构,使其具有较强氧化还原特性,比表面积大和表面活性高等特点,因此被广泛用于不同环境介质中多种污染物的去除修复。本研究采用传统的液相化学还原法合成nZVI颗粒并用于去除水溶液中的磷酸盐。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)表征nZVI颗粒的性质。实验研究了nZVI投加量、PO3-4初始浓度、溶液初始pH值对nZVI去除PO3-4效率的影响及微米零价铁(micro-ZVI)和nZVI去除PO3-4的对比。实验结果表明,当PO3-4初始浓度为20mg/L时,随着nZVI投加量从200mg/L增加到1000mg/L,PO3-4去除效率从32.94%上升到90.17%;当nZVI投加量为600mg/L时,随着PO3-4初始浓度从10mg/L增加到100mg/L,PO3-4去除效率从87.33%下降到45.77%;当nZVI投加量为600mg/L且PO3-4初始浓度为20mg/L,溶液pH分别为3和4时,PO3-4去除效率分别为83.63%和92.36%;nZVI和mZVI投加量均为600mg/L且PO3-4初始浓度为10mg/L,nZVI的PO3-4去除率(87.33%)是mZVI(8.86%)的9.86倍。研究结果表明,nZVI能够高效去除水体中的磷酸盐,主要去除机理是吸附和化学沉淀的双重作用。