A novel advanced oxidation process to degrade organic pollutants in wastewater： Microwave-activated persulfate oxidation

This article, for the first time, provides a novel advanced oxidation process based on sulfate radical (SO4 .??) to degrade organic pollutants in wastewater: microwave (MW)-activated persulfate oxidation (APO) with or without active carbon (AC). Azo dye acid Orange 7 (AO7) is used as a model compound to investigate the high reactivity of MW-APO. It is found that AO7 (up to 1000 mg/L) is completely decolorized within 5–7 min under an 800 W MW furnace assisted-APO. In the presence of chloride ion (up to 0.50 mol/L), the decolorization is still 100% completed, though delayed for about 1–2 min. Experiments are made to examine the enhancement by AC. It is exciting to find that the 100% decolorization of AO7 (500 mg/L) is achieved within 3 min by MW-APO using 1.0 g/L AC as catalyst, while the degradation e ciency maintains at 50% byMWenergy without persulfate after about 5 min. Besides the destruction of visible light chromophore band of AO7 (484 nm), during MW-APO, two bands in the ultraviolet region (228 nm and 310 nm) are rapidly broken down. The removal of COD is about 83%–95% for 500 mg/L AO7. SO4 .?? is identified with quenching studies using specific alcohols. Both SO4 .?? and .OH could degrade AO7, but SO4 .?? plays the dominant role. In a word, MW-APO AC is a new catalytic combustion technology for destruction of organic contamination even for high concentration.     

微波消解石墨炉原子吸收法测定土壤中的铅和镉

用微波消解石墨炉原子吸收分光光度法(GFAAS)测定土壤中的铅、镉含量,通过硝酸-氢氟酸-盐酸体系进行土壤样品微波消解,加入磷酸二氢铵基体改进剂消除干扰,该方法具有分析速度快、测定结果的精确度和精密度高、节省人力等特点。     

微波诱导金属氧化物去除模拟污染土壤中的PCB77

采用硅藻土模拟实际土壤,选用纳米金属氧化物为催化剂,在密封体系中研究了微波诱导催化反应对PCB77污染土壤的修复效果,考察了微波辐射时间、不同纳米金属氧化物、酸的浓度和类型、MnO2添加量对PCB77去除效果的影响.结果表明,与无微波辐射的对照相比,微波诱导催化反应1 min后PCB77的去除率提高了1倍.仅微波辐射条件下,PCB77的去除率随着辐射时间的增加而提高,10 min趋于平衡.此时,在加入8 mol/L H2SO4体系中PCB77可去除50%;在加入水的体系中,去除率约为20%;而在加入10 mol/L NaOH或无水体系中去除率几乎为0.微波诱导MnO2催化去除PCB77的效果最好,反应1 min去除率高达90%以上,而Fe2O3、CuO和Al2O3的催化去除效果较差.在微波诱导MnO2催化条件下,随着H2SO4溶液浓度从1mol/L增加到8 mol/L,PCB77的去除率从37.0%增加到98.5%,且H2SO4溶液主要是起酸化作用.此外,添加0.01、0.03和0.05g MnO2对PCB77催化去除效果基本相同.     

原油污染土壤的颗粒活性炭增强微波热修复研究

利用微波加热技术的加热速度快、内外同时加热及选择性加热特点,快速修复原油污染土壤并将污染油有效回收.在污染土壤中加入一定量的强微波吸收体——颗粒活性炭,提高土壤体系利用微波的能力,使土壤在微波场中加热到较高温度,从而去除污染油并将其在冷凝装置中冷凝回收.考察了相关参数对修复效果的影响及污染油的回收情况.结果表明,在颗粒活性炭剂量(质量分数)为10.0%、微波功率为800 W、系统压力为0.08 MPa、载气流速为150 mL·min^-1条件下,该修复方法可在15 min内将土壤中污染油去除99%以上;同时将91%左右的污染油回收,与初始污染油相比,回收油的化学组成没有明显变化.此外,研究结果显示,颗粒活性炭可重复用于增强微波热修复污染土壤且重复使用中其增强能力基本不变.     

微波消解法与回流法测定COD的比较试验

采用微波消解法和国标回流法对同一标准样品和污水样品进行COD的测定,结果表明,微波消解法可大大缩短COD的测定时间,且操作简便,对标准样品的测定值与回流法基本一致,均在样品误差的正常范围内,适合批量样品监测.水样中的悬浮物会影响COD的测定准确度.     

水浴消解法测定水中总铬

采用比色管水浴消解水样以分光光度法测定总铬。结果表明：该法具有较高的氧化效率,精密度和准确度均优于标准方法,是测定水中总铬的理想方法。     

微波辐照程序升温与恒温解吸载甲苯活性炭

利用微波作为加热手段,采用恒温解吸和程序升温解吸两种方法对吸附了甲苯的活性炭进行了解吸研究。两种方法的操作条件分别为:1.恒温400℃;2.程序升温,初始温度及升温幅度均为100℃,每个温度点保持时间10min,终温500℃保持5min。结果表明,微波恒温解吸和程序升温解吸产生的甲苯气体浓度最高可达到56.7g/m3、28.7g/m3;两种解吸方法都可以在45min左右使活性炭达到90%以上的解吸效率。对两种方法的能量消耗进行分析后发现,相比400℃恒温解吸,程序升温解吸的能量消耗可以降低23.7%。     

活性炭吸附-微波催化氧化处理番茄酱加工有机废水

采用活性炭吸附-微波催化氧化技术处理番茄酱加工有机废水,考察了活性炭添加量、H2O2用量、辐射时间以及微波功率对废水处理效果的影响。确定微波催化氧化条件为:微波功率630w、辐射时间15min、H2O2用量0.9mL、活性碳用量1.5g/100mL。在此条件下对废水进行处理,废水的COD、TOC和BOD去除率分别为87.3%,84.4%和82.3%,处理时间由2h缩短为15min。结果表明,该方法是一种快速有效的处理番茄酱加工有机废水的方法。     

灭蝇胺及其代谢物三聚氰胺在银耳及银耳培养料中的消解和残留

为了研究灭蝇胺在银耳及银耳培养料中的降解残留规律,建立了同时测定银耳、银耳培养料中灭蝇胺和三聚氰胺残留量的高效液相色谱法,测得灭蝇胺在银耳和银耳培养料中的平均回收率为81.9%—95.5%,三聚氰胺在银耳和银耳培养料中的平均回收率为80.8%—98.6%,相对标准偏差(RSD)均低于9.0%.田间试验结果表明,灭蝇胺在降解过程中可转化为三聚氰胺;灭蝇胺和三聚氰胺在银耳培养料中的降解半衰期分别为5.5 d、34.9 d;推荐剂量低浓度直接对银耳子实体施药,灭蝇胺在银耳中的降解半衰期为5.3 d,银耳采收时灭蝇胺的残留量为0.39 mg.kg-1,三聚氰胺的残留量为0.32 mg.kg-1;菌袋扩穴后按推荐剂量高浓度对菌袋施药,灭蝇胺在银耳中的降解半衰期为5.6 d,银耳采收时灭蝇胺残留量别为0.14 mg.kg-1,三聚氰胺的残留量为0.15 mg.kg-1.两种施药方式,银耳中三聚氰胺的残留量均符合我国残留限量的要求,灭蝇胺的残留量符合日本肯定列表制度要求.     

微波诱导改性活性炭催化处理低浓度抗生素废水

通过采用负载FeSO4活性炭、CuSO4活性炭和一般活性炭作为微波催化剂处理抗生素废水的对比实验,研究不同负载方法对抗生素制药废水COD去除的差别,结果表明,负载FeSO4的活性炭作为催化剂的微波处理系统对COD的去除率最高.以微波诱导负载FeSO4的活性炭为催化剂对抗生素制药废水进行处理,结果表明,增大负载FeSO4活性炭质量,微波辐射时间和微波功率,均有利于抗生素废水中COD的去除,但各影响因素的取值并不是越大越好.对微波诱导负载FeSO4活性炭催化工艺处理抗生素废水进行反应动力学分析,结果显示,过程近似一级反应,其动力学方程为:lnC0/C=0.1413t+5.4121,r=0.9876.反应动力学常数为0.1413 min-1.