超声波与多相类Fenton氧化联用技术降解硝基苯

以FeOOH作为催化剂,采用超声波与多相类Fenton氧化联用技术降解硝基苯。研究结果表明:在超声波功率为150 W、频率为40 kHz、溶液pH为3、初始硝基苯质量浓度为6.16 mg/L、H2O2加入量为17.01 mg/L、FeOOH加入量为100 mg/L时,反应120 min后硝基苯去除率达88.06%;加入·OH捕获剂叔丁醇后,FeOOH和超声波-FeOOH反应体系的硝基苯去除率均显著下降;随着反应时间的延长,FeOOH和超声波-FeOOH反应体系的铁溶出量均逐渐增大,但在整个反应过程中,总铁和Fe2+质量浓度均很小。     

活性炭催化臭氧氧化水中诺氟沙星

以椰壳基活性炭为催化剂,采用催化臭氧氧化工艺降解诺氟沙星(NF),优化了工艺条件,评价了催化活性,并对反应机理进行了探讨。实验结果表明:活性炭催化臭氧氧化工艺的优化条件为臭氧通量80 mg/h、初始NF质量浓度15.0 mg/L、反应温度25℃、初始NF溶液p H 5.0;在该优化条件下反应60 min时,TOC去除率达51.5%,较单独臭氧氧化的32.5%和单独活性炭吸附的11.5%有明显改善;在活性炭催化臭氧氧化工艺中臭氧氧化与活性炭吸附之间存在一定的协同作用,活性炭具有较好的催化活性;活性炭催化臭氧氧化工艺对NF的去除主要是基于臭氧的直接氧化作用。     

磁性活性炭催化臭氧氧化降解水中甲基橙

通过浸渍法制备了钕铁硼磁性活性炭(Nd Fe B/AC),采用SEM和VSM技术对其进行了表征,并将其作为非均相催化剂用于臭氧氧化降解水中甲基橙(MO)。表征结果显示:Nd Fe B/AC具有硬磁特性;当m(Nd Fe B)∶m(AC)=1∶2时,其比饱和磁化强度和比剩余磁化强度分别为15.9 A·m2/kg和6.0 A·m2/kg,矫顽力可达104.5k A/m。实验结果表明:在Nd Fe B/AC投加量为3.0 g/L、初始溶液p H为5.0、初始MO质量浓度为20 mg/L、臭氧质量浓度为15.0 mg/L、室温的条件下反应40 min,MO降解率达93.9%,显著优于投加AC的64.4%;AC和Nd Fe B/AC催化臭氧氧化降解MO的反应过程均遵循一级动力学规律,且Nd Fe B/AC的反应速率常数为AC的近3倍。     

络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水

采用络合沉淀—Fenton试剂氧化法处理高浓度含氰废水。实验结果表明,在初始废水p H为9、曝气时间为20 min、搅拌时间为20 min、Fe SO4溶液加入量为1.62 m L/L、搅拌转速为40 r/min的络合沉淀反应条件下,在絮凝阶段废水p H为8、n(H2O2)∶n(Fe2+)=20的Fenton试剂氧化反应条件下,处理初始CN-质量浓度为450~550 mg/L的高浓度含氰废水,总CN-去除率达99.9%以上,剩余CN-质量浓度小于0.02 mg/L,COD为50~70 mg/L,BOD5小于20 mg/L,浊度小于0.5 NTU,悬浮物质量浓度小于10 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的要求。     

臭氧催化氧化法处理焦化废水中氰化物

采用臭氧催化氧化法处理焦化废水中的氰化物,采用合理的试验设计方案,应用响应曲面法讨论了O3的投加量、催化剂加入量以及溶液初始p H值对总氰去除率影响,从而优化了总氰去除工艺条件。试验结果表明,O3投加量、催化剂用量和溶液初始p H值对总氰的去除率影响极为显著;回归分析和验证试验表明,应用响应曲面法优化试验合理可行;O3投加量为84.35 mg/L、催化剂用量为120 mg/L、p H值为9.26、总氰去除率为91.38%,此时溶液中残留的总氰浓度为0.884 mg/L,可以实现达标排放。     

纳米α-MnO2催化臭氧氧化降解水中双酚A

采用水热法制备了纳米α-MnO₂催化剂,并通过XRD和SEM技术对催化剂的成分和形貌进行了表征。采用纳米α-MnO₂催化剂催化臭氧氧化降解水中的双酚A（BPA）,考察了初始溶液pH、催化剂加入量和反应温度对BPA去除率的影响。实验结果表明,纳米α-MnO₂催化剂催化臭氧氧化降解BPA的最佳工艺条件为：催化剂加入量100 mg/L,初始溶液pH 8.5,反应温度18 ℃。在此最佳条件下处理质量浓度为10 μg/mL的BPA溶液120 min,BPA去除率为96.4%。回收洗涤后第二次使用的催化剂的BPA去除率为80.5%,第三次使用的催化剂的BPA去除率为74.1%,催化剂的活性随重复使用次数的增加而缓慢降低,活性较稳定。     

仿酶型磁性Fe~0-Fe_3O_4复合催化剂的制备及其催化性能

采用原位氧化沉淀法制备出仿酶型磁性Fe0-Fe_3O_4复合催化剂,并将其作为非均相类Fenton催化剂用于溶液中对硝基苯酚的降解;采用SEM和XRD等技术对催化剂进行了表征。表征结果显示,Fe_3O_4与Fe0结合牢固,有利于Fe0的分散。实验结果表明:Fe0-Fe_3O_4对对硝基苯酚的降解为拟一级反应;在Fe0与Fe_3O_4的质量比为0.75、Fe0-Fe_3O_4投加量为1.2 g/L、初始H_2O_2浓度为10 mmol/L、初始溶液p H为3、反应温度为30℃的条件下反应90min,反应速率常数为0.067 min-1,COD去除率为77.28%,Fe溶出量为2.12 mg/L;在对硝基苯酚的降解过程中,pH先增大后减小,Fe溶出量先降低后升高;Fe0-Fe_3O_4是一种稳定的催化剂,可再生使用。     

微波-改性活性炭-Fenton试剂氧化法降解水中2,4-二氯酚

以经Fe2（SO4）3溶液浸渍改性的活性炭作催化剂、Fenton试剂作氧化剂,采用微波-改性活性炭-Fenton试剂氧化法降解水中的2,4-二氯酚。考察了改性活性炭加入量、H2O2与Fe^2＋摩尔比、Fenton试剂加入量、微波功率和2,4-二氯酚溶液初始pH对2,4-二氯酚降解效果的影响。在改性活性炭加入量1．0g／L、n（H2O2）：n（Fe^2＋）=16．7（H2O2加入量6．0mmol／L、Fe^2＋加入量0．36mmol／L）、Fenton试剂加入量为6．36mmol／L、微波功率600W、微波辐射时间10min、2,4-二氯酚溶液初始pH为6．0的条件下,2,4-二氯酚降解率和TOC去除率分别可达98．7％和84．0％。     

Fenton试剂催化氧化法处理模拟酸性红B染料废水

采用Fenton试剂催化氧化处理用酸性红B配制的模拟偶氮染料废水,考察了影响处理效果的主要因素,并探讨了酸性红B降解的动力学.实验结果表明,Fenton试剂催化氧化处理酸性红B废水的最佳工艺条件为:H2O2加入量49.0 mmol/L,Fe2+加入量2.0 mmol/L,反应温度25℃,初始废水pH 3～6.在此最佳工艺条件下反应5min时,酸性红B去除率为99.8％,COD去除率为62.3％;反应60 min后,酸性红B去除率为99.9％,COD去除率为80.0％.Fenton试剂催化氧化降解酸性红B的反应符合二级反应动力学规律.     

分步沉淀去除磷酸铁生产废水中的磷酸根和硫酸根

采用分步化学沉淀法分别脱除并回收磷酸铁生产废水中的高浓度磷酸根和硫酸根。实验结果表明:在以n(Fe~(3+))∶n(PO_4~(3-))=1.0的比例加入硫酸铁、反应时间为40 min、反应温度为25℃、废水初始p H为8.17、反应30 min时二次调节废水p H至5.50的条件下,磷酸根去除率可达98%以上,所得沉淀中Fe和P的质量分数分别为36.77%和18.81%,成分简单,回收价值高;采用氢氧化钙作为沉淀剂,在n(Ca~(2+))∶n(SO_4~(2-))=1.0的条件下可将废水中硫酸根质量浓度由78.62 g/L降至2.16 g/L,硫酸根去除率为97.3%,硫酸钙回收量为120.2 g/L;最终出水的磷酸根质量浓度小于0.5 mg/L,满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》的一级标准。     

催化臭氧氧化对生化尾水中典型有机物的去除特性

系统深入地分析了Fe-Ce/AC催化臭氧氧化对化工园区污水厂生化尾水中典型有机物的去除特性。与单独臭氧氧化相比,催化臭氧氧化可将TOC去除率从7.89%大幅提升至17.54%。120 min时UV_(254)和特征紫外吸光度(SUVA)的去除率分别高达66.80%和59.73%,证明了催化臭氧氧化可有效去除含共轭结构或芳环结构的不饱和有机物。催化臭氧氧化对生化尾水中腐殖酸类(HA)、溶解性微生物产物类(SMP)和疏水性腐殖酸类(HOA)3种荧光组分的去除过程均符合一级动力学模型,且由一级动力学速率常数可知,与生化尾水色度直接相关的HA和HOA被优先去除。40 min时HA、SMP和HOA的去除率即高达95.24%、93.21%和92.96%。     

CeO_2/三维石墨烯催化臭氧氧化降解刚果红

采用原位氧化还原法制备了三维石墨烯负载型CeO_2催化剂(CeO_2/3D GN),采用XRD、FTIR、SEM、比表面积和零电荷点测定等方法对其进行了表征,并考察了CeO_2/3D GN非均相催化臭氧氧化降解水中刚果红染料的影响因素。表征结果显示:CeO_2/3D GN具有相互连通的三维网络结构;CeO_2纳米颗粒均匀地分散在石墨烯片层中;比表面积为190.89 m~2/g;零电荷点pH_(zpc)为7.36。实验结果表明:CeO_2/3D GN非均相催化臭氧氧化体系比单独臭氧氧化体系对刚果红溶液的脱色率提高了60.56百分点;连续5次重复利用CeO_2/3D GN,刚果红溶液脱色率为96.50%~98.00%;在臭氧流量为20 mg/min、催化剂投加量为1.5 g/L、初始溶液pH为7.00的最佳工艺条件下反应15 min,刚果红溶液脱色率可高达94.65%。     

纳米二氧化铈的可控形貌合成及其催化性能

二氧化铈（CeO₂）纳米颗粒的形貌会影响其表面氧空位浓度和化学吸附氧的能力,研究其形貌对催化臭氧氧化活性的影响有着重要意义。采用尿素和活性炭介导的水热合成方法制备了CeO₂纳米颗粒,结果表明,改变尿素和活性炭的添加量会改变最终获得的CeO₂颗粒的形貌,从而分别制得棒状、花状、立方状和球状的CeO₂颗粒。将不同形貌的CeO₂应用于水中草酸的催化臭氧氧化反应,结果表明,CeO₂纳米花（有序棒状结构）具有最好的催化臭氧氧化活性。加入0.5 g/L CeO₂纳米花,反应90 min后的草酸去除率达98%,较单独臭氧氧化提高63个百分点。加入10 mmol/L叔丁醇后,CeO₂纳米花的催化作用被完全抑制,证明其催化臭氧氧化为自由基反应。     

PSAF-DMDAAC复合絮凝剂的制备及含铊废水的处理

将自制聚硅酸铝铁（PSAF）与二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）复配,制备了复合高分子絮凝剂PSAF-DMDAAC,并将其用于含铊废水的处理。表征结果显示：PSAF与DMDAAC先利用氢键形成聚合体后脱水,然后DMDAAC链上的烯基双键与PSAF中的聚铁、聚铝基团发生桥联反应,以配位键形式将基团引入DMDAAC链,形成一种新型复合絮凝剂。实验结果表明：复合絮凝剂制备的最优条件为（Al+Fe）与Si的摩尔比2∶1、Al与Fe的摩尔比1∶2、60%（w）DMDAAC溶液加入量0.8%（w）;废水处理的最优条件为絮凝剂投加量0.8 g/L、废水pH 9.5、沉降时间10 min;在上述优化条件下,废水的色度、浊度、铊的去除率分别达到95.0%,96.4%,95.6%,处理后废水的色度、浊度、铊质量浓度分别为10度、6 NTU、13 μg/L。     

高炉渣制备聚硅酸硫酸铝铁混凝剂

以高炉渣为原料,分别采用酸浸及碱浸-酸化工艺得到铁、铝离子及聚硅酸,再将铁、铝离子引入聚硅酸制得聚硅酸硫酸铝铁(PSAFS)混凝剂。考察了PSAFS的聚合条件对焦化废水混凝效果的影响,并与市售混凝剂进行了对比。实验结果表明:PSAFS的最佳制备条件为n(Al+Fe)∶n(Si)=0.53,混凝剂p H=1,熟化时间0.5 h,熟化温度60℃;PSAFS加入量为4 m L/L时,混凝效果最好,对焦化废水的浊度和COD的去除率分别达到98.9%和74.5%;PSAFS的性能优于市售的3种混凝剂。     

固态反应法制备FeHY催化剂及其催化降解活性艳蓝的性能研究

分别以NaY、NH4Y和HY沸石为载体,以乙酰丙酮铁为铁源,采用固态反应法制备了铁负载量均为10%（w）的FeNaY-10、FeNH4Y-10和FeHY-10催化剂。考察了各催化剂对活性艳蓝（KN-R）的降解效果,其中FeHY-10的催化降解效果最佳。采用XRD和FTIR技术对FeHY-10催化剂进行表征。表征结果显示,FeHY催化剂晶体结构仍然保持了Y分子筛特有的孔道结构,铁物种在Y 分子筛表面高度分散。催化降解实验表明,催化降解KN-R的最佳工艺条件为KN-R溶液（质量浓度为300 mg/L）加入量为50 mL、溶液pH为2、催化剂FeHY-25（铁负载量为25%（w））加入量为0.281 3 g、H2O2质量浓度为6.356 g/L、降解温度为35 ℃、降解时间为140 min,在此工艺条件下FeHY催化剂对KN-R的降解率为97.4%。     

黄钠铁矾法氧化去除废锂电池硫酸浸出液中的铁

废锂电池中含有的Co、Ni和Cu等金属具有回收价值,Fe的存在降低了有价金属的回收效率。为去除废锂电池硫酸浸出液中的Fe,采用黄钠铁矾法分别以氯酸钠和过氧化氢作为氧化剂氧化除Fe,并优化了过氧化氢作为氧化剂的除Fe工艺参数。实验结果表明:过氧化氢作为氧化剂的除Fe效果好于氯酸钠;在n(H2O2)∶n(Fe)=0.5、初始溶液pH为1.8、终点pH为2.5、反应时间为2.0 h、搅拌速率为500 r/min的最佳工艺条件下,初始ρ(Fe)为0.212g/L的硫酸浸出液经除Fe处理后ρ(Fe)小于0.004 g/L,Fe去除率达98.0%,Co、Ni和Cu的损失率分别为1.04%、2.17%和1.41%。     

超声-紫外光协同催化体系降解水中菲

以纳米TiO_2为催化剂,采用超声-紫外光协同催化体系降解水中菲,并考察了菲降解率的影响因素。实验结果表明:不同类型TiO_2对菲降解率的大小顺序为锐钛矿型TiO_2P25型TiO_2金红石型TiO_2;超声-紫外光协同催化体系对菲的降解率大于单独超声体系或紫外光催化体系,且均遵从一级反应动力学规律;在超声频率为60k Hz、声强为0.233 W/cm2、TiO_2投加量为0.06 g/L、pH为4.0、H_2O_2浓度为19.59 mmol/L的条件下降解75 min后,超声-紫外光协同催化体系对初始质量浓度为0.96 mg/L的菲的降解率可达76.78%。     

氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球活化过硫酸钠降解水中的偏二甲肼

以海藻酸钠(SA)、聚乙二醇(PEG)、氧化石墨烯(GO)和零价铁(ZVI)为原料制备了氧化石墨烯-零价铁-聚乙二醇-海藻酸钠凝胶球(GZPS),用于活化过硫酸盐(PDS)降解水中的偏二甲肼(UDMH)。对GZPS进行了表征,并优化了GZPS的制备工艺。实验结果表明:对UDMH去除率影响因素的主次顺序为:w(PEG) w(SA)w(GO)w(ZVI);GZPS的最佳制备工艺为SA、PEG、GO、ZVI的质量分数分别为5%,3%,0.3%,2%;在UDMH质量浓度为100mg/L、PDS加入量为4mmol/L、GZPS加入量为60g/L、反应温度为35℃、反应时间为80 min的条件下,UDMH的去除率达85%以上。GZPS活化PDS降解UDMH的反应符合准一级动力学,Fe溶出量仅为Fe-GO-PDS体系的12.7%,重复使用4次后对UDMH的去除率仍在65%以上。