VUV/HPW/BMMs体系对全氟辛酸（PFOA）的脱氟研究

采用真空紫外灯(VUV)和双模型介孔材料(BMMs)负载磷钨酸(HPW)催化剂构建光催化体系,探究该体系对水中全氟辛酸(PFOA)的脱氟效果.研究了PFOA初始浓度、HPW/BMMs投加量、初始p H值对体系脱氟的影响,并采用响应曲面法(Response Surface Method,RSM)分析了最佳边界反应条件.结果表明,体系对PFOA具有明显的脱氟效果:脱氟效率随PFOA初始浓度的增大而减小;催化剂投加量为0.2 g·L~(-1),脱氟效率最高达50.2%;体系p H为3~4时,体系脱氟效果显著.基于Box-Behnken响应曲面法,各影响因子对脱氟效率的显著性排序为:p HPFOA初始浓度HPW/BMMs投加量.p H值与HPW/BMMs投加量及初始PFOA浓度交互作用显著,模型回归性良好,最佳运行条件为:p H=3.82,HPW/BMMs投加量为0.3 g·L~(-1),PFOA初始浓度为20 mg·L~(-1),反应4 h的脱氟率达到52.6%,与预测值相比偏差为1.2%.本研究为高效降解全氟化合物提供了新思路.     

紫外活化过硫酸盐降解磷酸氯喹

以抗新型冠状肺炎药物——磷酸氯喹（CQP）为研究对象,考察其在紫外活化过硫酸盐体系（UV/PS）中的降解效果.通过竞争动力学实验,确定了CQP与羟基自由基（HO·）和硫酸根自由基（SO₄^-·）的二级反应速率常数,同时考察了PS浓度、pH和常见无机阴离子对UV/PS体系中CQP降解的影响,并通过建立动力学模型预测CQP浓度和主要自由基浓度以探究其影响机制.结果表明,UV/PS体系对CQP的降解效果显著优于单一UV、单一太阳光或单一PS体系,在10 min内可降解91.3%的CQP;在pH为6.9的条件下,CQP与HO·和SO₄^-·的二级反应速率常数分别为8.9×10⁹ L·（mol·s）^-1和1.4×10¹⁰ L·（mol·s）^-1,其中SO₄^-·是主要活性物种;CQP的降解速率随PS浓度增加而增大,HCO₃^-和Cl^-的加入对UV/PS体系中CQP的去除起到抑制作用,碱性较强的条件不利于CQP的转化.经LC-MS分析,发现CQP在UV/PS体系中主要经过N-脱乙基化、C—N键断裂和抽氢等反应被逐步降解为其他有机中间产物.加大PS浓度和pH可提高其矿化率.此研究可为抗新冠肺炎医药废水的处理提供帮助.     

紫外光促进盐酸聚苯胺催化H_2O_2氧化处理罗丹明B废水

以苯胺和过硫酸铵为主要原料合成了盐酸聚苯胺（HClPANI）催化剂,并通过FTIR、XRD、SEM和EDS对催化剂进行了表征。研究了在紫外光照下、HClPANI催化H2O2氧化处理罗丹明B染料废水工艺参数,探讨了各种因素对废水脱色效果的影响,并对催化氧化机理进行了初步探讨。结果表明,催化剂HClPANI对催化H2O2氧化处理罗丹明B具有较好的催化活性、稳定性和重复使用性能。UV-H2O2-HClPANI体系产生了明显的协同效应,在pH=3、200 mg/L的罗丹明B废水中,30%H2O2用量为1.2 mL/L、HClPANI用量1 g/L、反应温度25℃、紫外灯功率500 W、光照70 min,罗丹明B脱色率达到了98.2%。     

不同密度沉水植物腐解过程中水体DOM变化特征

选取白洋淀淀区的泥、水以及晒干的优势沉水植物金鱼藻、轮藻为研究对象,设置6个密度梯度模拟实验,分别于实验进行的50 d和100 d采集水样,运用紫外和荧光光谱技术研究沉水植物腐解阶段水体中溶解性有机质(DOM)的变化。结果显示,同步荧光光谱中,类蛋白峰荧光强度的变化不具规律性,类腐殖质峰荧光强度随密度的增加呈上升趋势,I2/I1的值随着密度的增加或时间的推移均逐渐增大;三维荧光光谱中,随着密度的增加,类富里酸荧光峰A和C的强度逐渐增加,而类色氨酸荧光峰T1的强度变化不大,腐解植物的密度大于3 kg/m3时各组均产生了类海洋腐殖质荧光峰B且强度随密度的增加逐渐增强,C峰的强度与水样中的COD和TP呈显著正相关;紫外光谱测定中,A253/A203的值随着密度的增加或时间的推移而逐渐增大,水体中的芳香族化合物也增多。     

紫外催化湿式双氧水氧化处理化学镀铜废液

利用化学镀铜废液自身含有的铜作为催化剂，应用紫外催化湿式双氧水氧化工艺处理化学镀铜废液取得了良好效果。通过单因素实验确定的推荐工艺条件为：pH=2.0（保持原始值不变）；不额外投加铜催化剂；H₂O₂用量为2倍理论量。在此条件下处理化学镀铜废液180 min，COD去除率可达到96.6%；之后采用沉淀法回收铜，调节处理后废水pH到9.5，铜的回收率可达到99.8%。     

H3PMo12O40/活性白土UV - H2O2催化氧化降解甲基橙

采用浸渍吸附法制备了H3PMo12O40/活性白土催化剂,并考察了H3 PMo12O40/活性白土对偶氮染料甲基橙的UV-H2O2降解的催化性能.实验结果表明,当H2O2加入量为0.4 mol/L、H3PMo12O40/活性白土加入量为0.30 g/L、溶液初始pH为2、反应温度为70℃、反应时间为1.0h时,甲基橙去...     

银川紫外辐射特征及TUV模式适用性研究

利用2013—2019年银川紫外观测数据,分析了银川紫外辐射变化特征,基于TUV模式,结合云光学厚度、云顶高度、气溶胶光学厚度、单次散射反照比、波长指数、臭氧柱浓度和NO₂柱浓度等遥感资料,研究了TUV模式在银川紫外辐射模拟中的适用性.结果表明,银川多年年平均紫外辐照度为8.7 W·m^-2,7月最高为17.7 W·m^-2,1月最低为3.1 W·m^-2,13：00前后达到日最大值;不同参数输入方案下TUV对银川紫外辐照度随时间变化趋势的把握能力均较好,但平均值和标准差都普遍存在高估现象,2—5月TUV模拟效果最差,1月和6—10月模拟效果较好,11和12月模拟效果最好;模拟层数的增加不能有效提高模拟精度,改善TUV模拟效果;TUV模式模拟误差随着云光学厚度、相对湿度的减小及臭氧柱浓度、云顶高度的增加而增大;TUV对日照时数小于10 h时的紫外辐照度的模拟效果较日照时数大于10 h时好;PM₁₀浓度为0~50 μg·m^-3时TUV模拟均方根误差最小.     

紫外氯胺组合消毒供水系统中病毒微生物的分布特征

为研究紫外氯胺组合消毒对供水系统中病毒微生物的影响特性,以生产规模紫外氯胺组合消毒供水系统为研究对象,应用宏基因组技术对供水系统中病毒微生物的迁移变化、群落结构和病毒宿主进行了分析.结果表明,紫外氯胺组合消毒工艺能降低病毒物种数（6.13%）和基因丰度（51.97%）,但不能完全去除水中病毒微生物.对比美国环保署（USEPA）以培养法检测的水处理病毒去除率可达99%~99.99%,本研究利用宏基因组技术测得的总病毒去除率只有93.46%,以培养法检测水中病毒存在局限性.Caudovirales（有尾噬菌体目）是整个供水系统中最丰富病毒,对氯胺消毒都具有一定敏感性.Lentivirus（慢病毒属）作为能够感染人和脊椎动物的病毒,对紫外照射和氯胺消毒都具有强抵抗力.该供水系统中最大的病毒宿主是细菌（61.50%）.原水中病毒主要寄生在Synechococcus（聚球藻属）中;出厂水以及管网水中,优势病毒宿主均为Pseudomonas（假单胞菌属）;进入管网后,Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）宿主病毒基因丰度升高342.62%,应加强关注管网系统病毒微生物风险.紫外氯胺组合消毒工艺比单紫外消毒更有利于病毒宿主的去除（51.97%与0.79%）.     

铁炭微电解-微波激发无极紫外光处理活性红195染料模拟废水

以NaClO为氧化剂，采用铁炭微电解-微波激发无极紫外光协同作用处理活性红195染料模拟废水。实验的优化工艺条件为：当NaClO加入量为9mL／L，用铁炭微电解～微波激发无极紫外光协同作用处理质量浓度为400mg／L的活性红195染料模拟废水50min时，废水脱色率达97％，COD去除率达82％。     

紫外光降解黑索金(RDX)的研究

本课题对模拟废水中RDX在紫外光和氧化剂等作用下的光化学降解情况进行了研究.运用正交设计法来安排实验,获得了废水的酸碱度、过氧化氢与亚铁离子的投加量、紫外光照射的时间等RDX降解的最佳条件.自行设计了光化学降解装置.在最佳条件下对RDX模拟废水进行光化学处理,并利用721分光光度计以及TOC-500测试仪对实验结果进行鉴定,取得了较为满意的结果.