铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制

以市售活性炭、硅藻土和氧化铝小球为载体，考察了负载铁基活性组分对催化臭氧化过程中溴酸盐的控制情况，其中，铁基复合氧化铝小球体现出更好的溴酸盐还原特性和催化剂稳定性，证实催化剂中铁氧化物是溴酸盐得到有效控制的主要活性组分。进一步考察了铁基复合氧化铝小球催化臭氧化处理实际原水过程中对溴酸盐的生成控制，以及反应过程中溶解性有机碳（DOC）的去除情况。结果表明，与单独臭氧化相比，该催化剂既能有效去除水中的溶解性有机物，又能明显抑制溴酸盐的生成，反应50h，其活性并没有明显下降。催化剂失活主要归因于吸附位点数量的下降，可以通过负载铁氧化物来实现催化剂的再生。     

北运河表层沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附

首先分析了北运河6个采样点表层沉积物中重金属含量及相关基本特征。通过实验室模拟实验,利用分配系数Kd评价沉积物对重金属Cu、Pb、Zn的吸附特性,进一步考察了水体pH变化和有机质对重金属在北运河沉积物上吸附的影响。结果表明,沉积物中重金属的含量顺序为Zn>Cu>Pb,去除有机质后,沉积物对重金属的吸附能力显著降低,但各采样点中的重金属含量,沉积物对重金属吸附能力,以及沉积物中的有机质含量并没有明显相关性,这可能是因为不同采样点中有机质种类与结构不同导致的。总之,北运河沉积物对Pb有很强的吸附能力,其次是Cu和Zn,而且,Cu、Zn、Pb的吸附量随着pH的升高逐渐增大,水体pH值对于Zn的吸附影响更大。     

β-FeOOH/蜂窝陶瓷催化臭氧化高效去除饮用水中有机污染物

市售蜂窝陶瓷经过氧化铝涂层后,进一步负载β-FeOOH活性组分,制得改性蜂窝陶瓷催化剂(β-FeOOH/Ce-ramic honeycomb,β-FeOOH/CH)。与单独臭氧氧化相比,基于该催化剂的固定床反应装置体现出更好的臭氧化活性,反应20 min后,水中的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)就可以完全去除,其矿化效率也可以达到80%以上。进一步考察了进水流速、有机物浓度等因素对多相催化臭氧化效率的影响,结果表明:β-FeOOH/CH可以显著提高臭氧的利用效率,能够有效去除水中包括2,4-D在内的多种有机污染物,而且催化剂可以重复使用,在长期的运行实验中其催化性能没有明显下降,该反应装置在饮用水深度处理领域具有很好的应用潜力。     

Fe-Al/Al2O3催化臭氧化去除水中有机污染物2,4-D过程中溴酸盐的生成控制研究

采用浸渍、强化水解和后续水浴加热的方法制得催化剂Fe-Al/Al2O3,并通过XRD和XPS等表征手段对其结构性能进行了研究.结果表明,催化剂中铁是以二价和三价存在,且以三价铁为主;铝则以Al2O3和AlOOH形态存在.与单独臭氧化相比,Fe-Al/Al2 O3既能高效矿化水中的难降解有机物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D),又能明显抑制溴酸盐的生成,体现出很好的循环使用稳定性.进一步探讨了臭氧投加量和溴离子初始浓度对催化臭氧化效率和溴酸盐生成的影响.研究表明,在Fe-Al/Al2O3催化臭氧化过程中,水中溴酸盐浓度受臭氧投加量和溴离子初始浓度的影响较小,均可明显抑制溴酸盐的生成,且有机物的矿化效率随着臭氧投加量的增加而显著提高.     

MnOx／介孔γ-A12O3催化臭氧化降解水中安替比林的研究

以自制的介孔γ-A12O3为载体，通过等体积浸渍法合成了MnOx／介孔γ-A12O3催化剂。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）以及紫外一可见漫反射（uV—VisDRS）等手段对其进行表征。结果表明，锰氧化物在介孔氧化铝载体上具有较高的分散度，并且锰以多种价态存在。高度分散以及多价态的MnOx能够提高催化臭氧化过程中电荷转移，引起更高的催化活性。MnOx／介孑γ-A12O3催化剂能够有效地提高臭氧对水中安替比林的矿化效果，对含量为10mg／L的安替比林水溶液在反应60min后基本达到完全矿化。     

Mg/Al/Fe复合氧化物吸附去除水体中氟化物的研究

采用水热法合成了不同铁掺杂量的Mg/Al/Fe型类水滑石(MAF),根据X射线衍射(XRD)的测定结果,铁存在一个最佳投加量,铁的掺杂量过大则会导致水滑石的层状结构被破坏。通过扫描电镜(SEM)和比表面分析仪(BET)研究了MAF焙烧后的复合金属氧化物(CMAF)的结构和性能,并考察了CMAF对水中氟离子的吸附性能。与CMA相比(铁掺杂量为零),CMAF对氟离子的吸附去除效率明显提高(最大吸附容量75.2 mg/g),整个吸附过程可以用Langmuir吸附等温线更好地描述。通过XRD测定和晶格参数计算,CMAF的结构由吸附前的复合氧化物恢复到层状水滑石结构,表明氟离子在水滑石重构过程中作为层间阴离子进入到水滑石内部,从而达到较高的除氟效率。     

北运河沉积物/水界面上重金属迁移转化规律

分析测定了6种元素(Cr、Co、Mn、Cu、Pb、Zn)在北运河水系10个采样点水体和表层沉积物中的含量和形态分布,利用SPSS 19.0统计软件对重金属在不同形态中的含量进行相关性分析。结果显示,北运河下游重金属污染程度高于上游;Cr、Cu、Pb、Zn在底泥可提取态中所占比例相当高,多数采样点都超过10.0%。所研究的重金属多数在底泥Fe-Mn结合态与悬浮物、可交换态、硫化物和有机质结合态均存在相关性;Mn是北运河地化循环中最为活跃的元素。     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeOxH2x-3复合材料,研究了富里酸在UV/H2O2和UV/H2O2/FeFeOxH2x-3两种不同反应体系下的降解情况.结果表明,核-壳结构Fe-FeOxH2x-3的存在,提高了UV/H2O2降解富里酸的反应速率,TOC去除达到84%.采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征,结果表明,富里酸经反应后憎水酸(HoA)、弱憎水酸(WHoA)和憎水中性物质(HoN)都有所减少,进而转化为亲水性物质(HiM);用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征,考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况.同时,富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势.     

水中四环素类化合物在不同光源下的光降解

研究了模拟太阳光和实际室外太阳光下四环素类化合物在水溶液中的光降解。结果表明,四环素类化合物(TCs)在模拟太阳光照射下均能发生直接光降解,且其降解速率随pH不同变化很大。四环素(TC)、土霉素(OTC)、金霉素(CTC)和多西环素(DTC)的光降解速率随溶液pH升高明显加快,而米诺环素(MTC)在水中的光降解速率随溶液pH升高略有下降。天然水体pH范围内,模拟太阳光照下四环素类化合物表观光降解速率常数在0.004～0.026 min-1范围内,降解半衰期在26～136 min范围内。在室外实际太阳光照下,四环素类化合物光降解反应速率与太阳光强成正比例关系。晴朗无云天气下,四环素类化合物降解半衰期在春冬季节较长、夏季节较短;四环素在东江实际水体中表观光降解速率很快,在冬季晴天天气下,其平均半衰期仅为8.2 min。     

铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制简

以市售活性炭、硅藻土和氧化铝小球为载体，考察了负载铁基活性组分对催化臭氧化过程中溴酸盐的控制情况，其中，铁基复合氧化铝小球体现出更好的溴酸盐还原特性和催化剂稳定性，证实催化剂中铁氧化物是溴酸盐得到有效控制的主要活性组分。进一步考察了铁基复合氧化铝小球催化臭氧化处理实际原水过程中对溴酸盐的生成控制，以及反应过程中溶解性有机碳（DOC）的去除情况。结果表明，与单独臭氧化相比，该催化剂既能有效去除水中的溶解性有机物，又能明显抑制溴酸盐的生成，反应50 h，其活性并没有明显下降。催化剂失活主要归因于吸附位点数量的下降，可以通过负载铁氧化物来实现催化剂的再生。