Enhanced debromination of 4-bromophenol by the UV/sulfite process: Efficiency and mechanism

Halogenated aromatic compounds have attracted increasing concerns due to their toxicity and persistency in the environment, and dehalogenation is one of the promising treatment and detoxification methods. Herein, we systematically studied the debromination efficiency and mechanism of para-bromophenol(4-BP) by a recently developed UV/sulfite process. 4-BP underwent rapid degradation with the kinetics accelerated with the increasing sulfite concentration, pH(6.1–10) and temperature, whereas inhibited by dissolved oxygen and organic solvents. The apparent activation energy was estimated to be 27.8 kJ/mol. The degradation mechanism and pathways of 4-BP were explored by employing N_2O and nitrate as the electron scavengers and liquid chromatography/mass spectrometry to identify the intermediates. 4-BP degradation proceeded via at least two pathways including direct photolysis and hydrated electron-induced debromination. The contributions of both pathways were distinguished by quantifying the quantum yields of 4-BP via direct photolysis and hydrated electron production in the system. 4-BP could be readily completely debrominated with all the substituted Br released as Br-, and the degradation pathways were also proposed. This study would shed new light on the efficient dehalogenation of brominated aromatics by using the UV/sulfite process.     

链长和官能团对全氟有机酸降解路径的影响

考察了碳链长度和官能团对高强UV/SO₃^2-体系降解全氟有机酸的影响,选取典型全氟有机酸PFOA和PFOS,探明其降解机制.结果表明,高强UV/SO₃^2-体系可高效降解5种全氟有机酸.全氟有机酸的降解速率随着碳链长度的增加而增加.官能团对全氟有机酸的降解有重要影响,全氟羧酸在体系中的降解速率显著快于全氟磺酸.全氟羧酸是从与羧基相连的α碳上的氟原子开始,通过逐步脱CF₂单元的形式生成短链全氟羧酸进行降解.全氟磺酸主要有三条降解路径：脱磺酸基、α位脱氟以及中心C—C键断裂.     

铁矿石烧结烟气脱硫灰处理含铬废水

在分析铁矿石烧结烟气脱硫灰成分的基础上,利用脱硫灰中的亚硫酸盐还原废水中的Cr(Ⅵ),再加碱中和,通过沉淀去除铬。在初始废水pH 1.0、脱硫灰加入量0.06 g/mg(以Cr(Ⅵ)计)、振荡转速160 r/min、振荡时间25 min、中和pH 7.5的最佳工艺条件下处理模拟含铬废水,Cr(Ⅵ)质量浓度由10.00 mg/L降至0.18 mg/L,去除率达98.2%。最佳工艺条件下处理3种实际含铬废水,处理后出水的Cr(Ⅵ)和总铬的质量浓度及pH均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》。实现了对脱硫灰的综合利用、化害为利和以废治废的目标。     

亚铵法麦草浆黑液的回收与污染治理新技术的研究

通过对亚铵法麦草浆黑液性质的研究 ,提出了蒸发浓缩 +生物活性有机肥生产的新技术路线 ,并结合生产实践对该技术加以研究、归纳 ,并进行了经济分析。实践证明 ,运用该技术不仅能实现亚铵法麦草浆黑液的回收和污染治理达标 ,而且能为企业带来可观利润 ,使企业走上可持续发展之路。     

沿面放电活化空气用于亚硫酸铵氧化

在主流湿法烟气脱硫工艺中,采用强制氧化法对亚硫酸盐产物进行氧化,该方法存在亚盐氧化速率低、耗能高、设备投资大等问题。本研究采用沿面放电等离子体将空气预活化为富含活性氧的氧化气体,替代空气以提高亚硫酸盐的氧化效率。以亚硫酸铵浆液为对象,考察了沿面放电等离子体装置中空气流速、放电电压等活性物质发生因素,以及浆液pH值、浆液温度和硫酸铵含量等浆液条件对亚硫酸铵氧化的影响,发现亚硫酸盐氧化率随空气流速增大、放电电压升高而升高,pH值、浆液温度对亚硫酸铵氧化的影响不大,浆液中硫酸铵的存在不影响活性氧注入提高空气强制氧化亚硫酸铵效果的性能。同空气强制氧化相比,采用沿面放电预活化的空气氧化,可有效缩短亚硫酸铵的氧化时间。沿面放电活性氧注入是一种快速高效的亚硫酸盐氧化方法,具有较高的工业应用价值。     

大鼠不同脏器亚硫酸氧化酶活性及其与年龄的关系

为了探讨体内亚硫酸氧化酶的分布特点及随年龄的变化规律,以Wistar大鼠为实验材料,研究了不同月龄大鼠脏器中的亚硫酸氧化酶活性.以细胞色素C为电子受体,应用分光光度法测定了不同月龄(1、4、10个月)大鼠肝、肾、肺、脾、脑、胃及胸主动脉中亚硫酸氧化酶的活性.结果表明:1)亚硫酸氧化酶在大鼠全身主要脏器中普遍存在,且在不同脏器中该酶的活性不同,从强到弱的顺序基本表现为:肝、肾>胃>脑>胸主动脉血管>肺>脾;2)肝、肾、血管组织中亚硫酸氧化酶活性与大鼠年龄相关,肝脏亚硫酸氧化酶活性随年龄的增加而增加(Spearman,r=0.674,p<0.001),而肾脏和胸主动脉血管该酶活性随年龄的增加而减小(Spearman,r=-0.756,p<0.001;r=-0.629;p<0.05),其余脏器未见明显变化;3)亚硫酸氧化酶活性降低可能是一种机体衰老的生化标志物.     

氨法脱硫工艺S(IV)氧化动力学模型研究

目前,有关氨法脱硫技术对S(IV)氧化的研究未考虑HSO-3及离子强度等因素的影响.因此,本文根据氨法脱硫反应机理建立实验装置对S(IV)氧化动力学进行了研究,考察了SO2-3浓度、SO2-4浓度、pH值、温度和氧化空气量对S(IV)氧化速率的影响.结果表明,S(IV)的氧化速率与SO2-3浓度呈-0.5级关系,与SO2-4浓度之间的关系为r(IV)=0.00121exp(-0.89CSO2-4);HSO-3较SO2-3更容易被氧化,保持较低pH值时对S(IV)的氧化有利;S(IV)的氧化速率随氧化空气量和温度的升高而增大,反应的表观活化能约为28.0 kJ·mol-1.利用数学模型对S(IV)氧化过程进行了数值模拟,结果表明,该模型能够较好地反映氨法脱硫S(IV)氧化过程.     

Effect of inhibitors on macroscopical oxidation kinetics of calcium sulfite

In the presence of inhibitors, the macroscopical oxidation kinetics of calcium sulfite, the main byproduct in wet limestone scrubbing, was studied for the first time by adding different inhibitors and varying pH, concentration of calcium sulfite, oxygen partial pressure, concentration of inhibitors and temperature. The mathematical model about the general oxidation reaction was established,which was controlled by three steps involving dissolution of calcium sulfite, mass transfer of oxygen and chemical reaction in the solution.It was concluded that the general reaction was controlled by mass transfer of oxygen under uncatalyzed conditions, while it was controlled by dissolution of calcium sulfite after adding three kinds of inhibitors. Thus, the theory was provided for investigating the mechanism and oxidation kinetics of sulfite. The beneficial references were also supplied for design of oxidation technics in the wet limestone scrubbing.     

焦性没食子酸稳定亚硫酸盐的制备及其防腐蚀性能

通过除氧试验、腐蚀试验和电化学试验，研究了焦性没食子酸在亚硫酸盐防腐蚀中的作用。结果表明，焦性没食子酸使亚硫酸盐几乎失去除氧作用，但却提高了亚硫酸盐在含氧水中对２０ｇ钢的防腐蚀性能，使钢的自腐蚀电位更剧烈负移并使阴极极化增加。试验结果用公认的除氧机理无法解释，但为外加还原性气氛机理提供了有力证据，同时为增强亚硫酸盐的防腐蚀效果和解决其贮存失效问题提供了可行的方法     

SO32-活化S2O82-降解偶氮染料废水的机制研究

为深度处理偶氮染料废水,以甲基橙（MO）为目标污染物,研究了亚硫酸盐活化过硫酸盐产活性物种的新型高级氧化处理方法,并对活化机制、氧化机理及动力学理论进行分析.通过对SO₃^2-/S₂O₈^2-,S₂O₈^2-,SO₃^2-3种体系进行降解对比和ESR等技术表征对比,发现亚硫酸盐能显著活化过硫酸根产生硫酸根自由基,其能氧化破坏MO偶氮双键形成的共轭体系,有较好的脱色降解效果.考察了亚硫酸盐和过硫酸盐摩尔比、过硫酸盐投加量、初始pH值对降解效果的影响,结果表明当初始pH值为3.0,摩尔比1：1,投加量为20.0mmol/L、反应时间在300min下对MO降解率能达到96.1%,进一步发现该体系对初始pH值的适应范围较广（3.0~11.0）.基于Box-behnken设计的响应面模拟和方差分析得到了可达显著水平的二次响应曲面模型,影响因子对MO降解的贡献排序为：过硫酸盐投加量 > 初始pH值 > 摩尔比.初始MO浓度动力学分析发现不同初始浓度下对MO的降解过程遵循准二级反应动力学规律,反应动力学常数从1.8212×10^-4~2.4649×10^-4min^-1.另一方面发现升高反应温度可以促进体系对MO的降解,根据不同温度下活化过程的反应速率常数的阿累尼乌斯准二级反应的活化能计算结果（E_a=44.9kJ/mol）,发现其相比常规金属活化方式较低,因此该体系对有毒有害的工业有机废水处理有潜在的商业应用价值.