不同阴离子下纳米TiO2催化臭氧化对溴酸盐生成的影响

为研究不同阴离子条件下纳米TiO2催化臭氧化（nano-TiO2/O3）过程对溴酸盐（BrO3-）生成的影响,本研究通过小试实验分别考察了不同浓度溴离子（Br-）、氯离子（Cl-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子（SO42-）和亚硝酸根离子（NO2-）对纳米TiO2催化臭氧化过程BrO3-生成的影响,并对不同阴离子条件下单独臭氧化（O3）过程和nano-TiO2/O3过程BrO3-生成情况进行对比。结果表明,不同Br-初始浓度下,相对于O3过程,纳米TiO2对BrO3-生成的抑制效果规律不明显;Cl-浓度从0增至150 mg·L-1时,纳米TiO2抑制率呈现先增加后下降的趋势;HCO3-存在的水体,投加纳米TiO2对BrO3-生成的抑制效能大大减弱;当SO42-初始浓度为0~90 mg·L-1时,相对于O3过程,nano-TiO2/O3过程BrO3-生成量减少了22.50%~68.77%;当NO2-初始浓度为0~1 mg·L-1时,相对于O3过程,nano-TiO2/O3过程BrO3-生成量减少了2.22%~68.77%。     

水解酸化+A/O工艺对石化废水不同分子量有机物去除效果评价

对某典型石化企业综合污水处理厂"水解酸化+A/O"处理工艺各单元出水不同分子量区间的有机物含量及光谱特性进行了表征。研究表明,石化企业综合污水处理厂各处理单元出水DOC以分子量1 kDa的有机物为主;处理工艺对废水COD、DOC和UV254的总去除率分别为84.58%、86.22%和72.92%,分子量1 kDa、3~5 kDa、10~30 kDa、30~100 kDa的DOC去除率达90%左右,分子量5~10 kDa和100 kDa的DOC增加了28.57%和43.90%;分子量1 kDa的UV254的去除率为76.27%;水解酸化池对分子量30~100 kDa的有机物去除率达90.87%,缺氧段对分子量1~3 kDa的DOC去除率达92.86%,缺氧出水分子量3~10 kDa和30~100 kDa的DOC浓度较水解酸化出水有较大增加,好氧段对缺氧段出水中分子量30~100 kDa、5~10 kDa和3~5 kDa的有机物有很好的去除作用,去除率分别为80.85%、43.46%和72.32%,而分子量1~3 kDa的DOC浓度有所增加。各出水在260~270 nm有紫外吸收峰。各分子量区间DOC的SUVA值随处理工艺沿程增大,废水有机物芳香度提高,UV253/UV203呈减小趋势。     

管式O3/UV-BAF处理印染生化尾水的中试实验

以印染污水生化处理出水为研究对象,组建了集管式臭氧/紫外(O3/UV)反应系统、臭氧发生系统、气液分离系统、臭氧破坏系统和生物曝气滤池(BAF)系统为一体的中试集成设备。分别研究了各单元及O3/UV-BAF一体化设备的运行效果。结果表明,COD范围为62.3~102.1 mg·L-1,平均值为83.2 mg·L-1时的进水经过O3/UV处理后,BOD5浓度可增加3倍以上,该处理单元可提高污水的生化性能;而单独BAF处理,COD去除率仅为22.5％,表明该污水生化性能较差(BOD5/COD=0.117)且出水COD浓度也不能达到排放标准;O3/UV-BAF联合工艺对印染废水则呈现良好的处理,出水COD去除率达到46.93%,UV254去除率为39.73%。此外,该联合工艺对色度、TN和TP也具有较好的去除效果,去除率分别为54%、34.52%和53.81%,均可达到排放标准。通过对O3/UV-BAF一体化中试设备的评估,为管式O3/UV高级氧化大规模工程应用提供技术支撑。     

O3/ H2O2法对生化出水中不同种类有机物的去除效果研究

采用XAD-8/XAD-4吸附树脂联用技术将城市污水生化出水中有机物分为疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质4类有机物,研究了O3/H2O2法对这4类有机物的去除效果.结果表明:(1)O3/H2O2法对生化出水中有机物的去除效果明显好于O3法、H2O2法.反应60 min时,O3/H2O2法对溶解有机碳(DOC)和254 nm波长处的单位比色皿光程下的紫外吸光度(UV254)的去除率分别达到49%和82%.(2)生化出水经O3/H2O2处理后,一部分疏水性有机物(疏水酸和非酸疏水物质)在反应过程中转化为亲水性有机物(弱疏水物质和亲水物质).(3)生化出水中71%的三卤甲烷生成势(THMFP)由疏水酸和亲水物质产生,特别是疏水酸,其产生的THMFP占总量的48%.反应60 min时,O3/H2O2法对疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质和亲水物质产生的THMFP的去除率分别为64%、100%、88%和18%.     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津,考察了反应条件及水质对去除的影响,并对反应机制进行了初步探讨.阿特拉津初始浓度2 mg/L,投量为7.5 mg/L的O3单独氧化去除率为27.2%;相同O3投量下,控制H2O2/O3摩尔比为0.75,5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%;pH值为7.5～8.5,温度在25～40℃的范围内,都维持了较高的去除率,表明H2O2/O3体系对阿特拉津的去除效果良好,降解速度快,反应条件温和.0.5 mg/L的腐殖酸,对阿特拉津的去除影响不大,腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时,平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%;碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时,去除率分别为88.1%和73.8%,说明水质对阿特拉津的去除影响较大.叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时,阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%,去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明H2O2/O3降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献.     

改性TiO2/浮石光催化去除二级出水中有机物

为了实现城市污水厂二级出水的回用,将La3+、Fe3+共掺杂TiO2/浮石光催化用于二级出水中有机物的去除。在优化工艺条件下,该方法对TOC的去除率为49.0%,对UV254的去除率为76.5%;出水BDOC/DOC值大幅度提高,由最初的0.21提高到0.56,增加了出水的可生化性;二级出水中存在着影响光催化去除有机物的因素,其中阴离子对有机物的去除有一定的抑制作用;光催化反应在通过O3强化后对有机物的去除率得到提高,TOC的去除率达到75.0%,光催化和O3氧化对有机物的去除具有协同效应;随着光催化反应次数的增加,催化剂活性有下降趋势,使用10次后TOC去除率下降到第一次使用时的16.7%,再生能够使催化活性恢复到使用前的95%,催化剂在使用15次以内稳定性较好。     

改性TiO_2/浮石光催化去除二级出水中有机物

为了实现城市污水厂二级出水的回用,将La3＋、Fe3＋共掺杂TiO2/浮石光催化用于二级出水中有机物的去除。在优化工艺条件下,该方法对TOC的去除率为49.0%,对UV254的去除率为76.5%;出水BDOC/DOC值大幅度提高,由最初的0.21提高到0.56,增加了出水的可生化性;二级出水中存在着影响光催化去除有机物的因素,其中阴离子对有机物的去除有一定的抑制作用;光催化反应在通过O3强化后对有机物的去除率得到提高,TOC的去除率达到75.0%,光催化和O3氧化对有机物的去除具有协同效应;随着光催化反应次数的增加,催化剂活性有下降趋势,使用10次后TOC去除率下降到第一次使用时的16.7%,再生能够使催化活性恢复到使用前的95%,催化剂在使用15次以内稳定性较好。     

紫外活化过硫酸钠降解水中三唑酮的效能

针对常规水处理工艺难以去除原水中低浓度有机氯农药的问题,采用新型高级氧化技术——紫外(UV)活化过硫酸钠(PS)去除水中有机氯农药三唑酮(triadimefon,TDF),分别研究了TDF初始浓度、PS浓度、初始pH、氯离子浓度以及腐殖酸(HA)浓度对TDF降解效果的影响。结果表明：随着TDF浓度的增加,其去除率逐渐降低;PS浓度从100 μmol·L-1增到250 μmol·L-1,TDF去除率可以提高6.83%;初始pH为5时,TDF的去除率最大;氯离子的存在会抑制TDF降解;存在HA时会降低TDF去除效果。当TDF浓度为200 μg·L-1、PS投加量为250 μmol·L-1、pH为5、温度为(25±2) ℃和反应时间为600 s的反应条件下,TDF的去除率达到99.83%。相比于单独采用UV辐照和PS氧化技术,UV/PS技术对TDF的去除率分别提高了64.2%和86.22%。TDF的降解机制是紫外直接光解和以硫酸根自由基(SO4?-)为主的自由基氧化的共同作用。     

O_3、H_2O_2/O_3及UV/O_3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2/O3和UV/O3等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为:接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%;H2O2/O3及UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2/O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量.研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用.     

臭氧强化光催化对垃圾渗滤液的深度处理

用臭氧强化光催化工艺对垃圾渗滤液进行了深度处理,优化了工艺参数,对比了最佳工艺条件下各时间段的出水指标.该工艺在催化剂投加量0.5 g/L,pH值8.45左右,O3流量0.4 L/min,O3浓度16.8 mg/L,初始COD浓度430 mg/L时最佳,COD和UV254的去除率均在60%以上;最佳工艺条件下1.0 h出水的BOD5提高了75.42%,2.0 h出水BOD5/COD从初始的0.05升高至0.23.结果表明,臭氧强化光催化工艺不仅可以提高处理能力,还有效地改善了出水的可生化性.     

O3、H2O2／O3及UV／O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2／O3及UV／O3等高级氧化技术（AOPs）对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40min,溶液pH8．5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47．14％和73．47％;H2O2／O3及UV／O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2／O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

六氯苯的O3及UV/O3高级氧化降解试验研究

采用O3、UV/O3高级氧化法对水中六氯苯(HCB)的降解效果及机理进行了研究,并对结果进行了比较,结果表明,UV本身对HCB的去除率贡献不大,HCB可被O3、UV/O3快速降解,即UV＜O3＜UV/O3;O3、UV/O3作用时,提高体系的初始pH值不利于HCB的降解,在pH=3,HCB=0.2 mg/L,反应40 min时,HCB的去除可达50%左右,酸性条件下有利于降解反应的进行;无论是O3单独作用还是UV/O3联合作用,HCB的降解基本上满足准一级反应动力学规律,如果体系的pH值基本保持恒定,这种规律就更为明显.根据离子色谱(IC)、GC对六氯苯降解中间产物进行了测定,探讨了O3、UV/O3降解六氯苯的途径和机理.     

UV/H2O2协同光降解处理酒石酸镍废水

含镍电镀废水中酒石酸的存在,使得废水中总镍无法通过化学沉淀法去除,无法满足达标排放要求。采用UV/H2O2光降解法处理酒石酸镍体系废水,考察了不同反应pH值、过氧化氢投加量、光照时间对酒石酸镍体系络合废水的处理效果。实验结果表明：UV/H2O2法对酒石酸镍体系废水有很好的协同处理效果,光降解过程呈拟一级动力学过程;优化的酒石酸镍废水处理工艺为反应pH值3.0,30%过氧化氢投加量2 mL·L-1,15 W功率紫外灯光照下反应120 min,在优化的工艺条件下,采用化学沉淀法去除水中镍,处理后电镀废水中总镍可满足《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）中0.5 mg·L-1要求。     

盐酸羟胺和酒石酸强化Fe2+/Na2S2O8体系降解双酚A

Fe2+/Na2S2O8（persulfate,PS）体系中存在Fe2+易发生沉淀且Fe3+无法还原的问题,以典型的持久性有机污染物双酚A（bisphenol A,BPA）为研究对象,分别考察络合剂酒石酸（tartaric acid,TA）和还原剂盐酸羟胺（hydroxylamine,HA）强化Fe2+/PS体系对双酚A降解过程的影响。在Fe2+/TA/PS体系、Fe2+/HA /PS体系及Fe2+/TA/HA/PS体系中分别考察了盐酸羟胺投加量、酒石酸投加量、体系pH作用范围等因素的影响,同时对氧化作用机理加以分析。研究表明：酒石酸和盐酸羟胺均能提高双酚A在Fe2+/PS体系中的去除率,且均具有最优值;络合剂酒石酸起到长期促进作用,而还原剂盐酸羟胺起到短期促进作用。探针实验表明络合剂和还原剂共同强化的体系中·OH和SO4·-仍然是主要的氧化物种。当PS投加量均为2.64 mmol·L-1时,30 min内Fe2+/TA/HA/PS体系中SO4·-的生成量为11.3 μmol·L-1,而Fe2+/PS体系中SO4·-的生成量为1.4 μmol·L-1,表明体系通过加速了自由基生成速率从而加快了双酚A的降解。研究结果表明Fe2+/TA/HA/PS体系在中性条件下实现了对双酚A的强化降解,显著优于Fe2+/PS体系。     

O3/GAC-常规处理珠江水系不同原水简

以东江、西江和北江3种原水为研究对象,采用臭氧预处理-常规处理-臭氧活性炭系列处理,研究原水中有机物的去除及臭氧化副产物的产生和转化。结果表明,东江、西江和北江水中COD_Mn、UV₂₅₄、甲醛和溴酸盐沿各处理单元过程变化规律基本一致;COD_Mn总去除率分别为60%、51%和39%,UV₂₅₄总去除率分别为74%、96%和97%,最终出水甲醛浓度分别为0.004 mg/L、0 mg/L和0 mg/L,BrO₃^-分别为3.1 μg/L、8.7 μg/L和35.5 μg/L;COD_Mn的去除主要在预臭氧和活性炭过滤2个处理单元,预臭氧对UV₂₅₄总去除率贡献最大,甲醛和溴酸盐浓度在主臭氧处理单元达到其峰值（西江甲醛除外）;氨氮和有机物浓度较低、pH值较高的北江原水,出水溴酸盐浓度最高。     

强化UV/Fenton法降解水中苯酚的研究

研究了UV/Fenton法处理含苯酚废水时H2 O2 和FeSO4 加入量及苯酚初始浓度对酚去除效果的影响及C2 O2 -4 对UV/Fenton法的增强效果。 [H2 O2 ]=2 0mmol/L ,[FeSO4 ]=5mmol/L ,反应 2 0min ,苯酚初始浓度为 5 0mg/L时 ,酚去除率达 99%。UV/Fenton体系中引入C2 O2 -4 后可有效提高对紫外和可见光的利用率 ,进而提高了对高浓度苯酚废水去除效果     

Fe/AC內电解-H2O2联合技术降解浮选废水中苯胺黑药

研究了Fe/AC內电解-H2O2联合技术在降解浮选废水中浮选药剂苯胺黑药（DDA）的效果及可行性。通过正交和单因素实验,考察了其工艺条件参数对DDA和COD处理效果的影响。结果表明,在初始pH=3,Fe/AC质量比为2：1,H2O2投加量为0.6 mmol·L-1,Fe/AC IME和Fenton氧化工段HRT分别为60 min和20 min的条件下,模拟废水DDA和COD浓度由200 mg·L-1、395 mg·L-1分别降至28.7 mg·L-1和32.9 mg·L-1,去除率分别高达85.6%和91.7%。Fe/AC IME-H2O2连续处理实际浮选废水（COD 880~910 mg·L-1）96 h后,COD去除率仍维持在88.0%以上,残留浓度低于《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）二级标准值。     

Fe/C微电解耦合H2O2氧化处理页岩气钻井废水

采用Fe/C微电解耦合H2O2工艺对经复合混凝处理后的某页岩气井钻井废水进行处理,考察了Fe/C质量比、Fe/C投加量、溶液pH值、气水比、H2O2（30%）投加量和反应时间对COD去除率的影响。结果表明,耦合工艺最佳实验条件为Fe/C质量比1：1、Fe/C投加量500 g·L-1、溶液pH值2.5、气水比20：1、H2O2（30%）投加量6 mL·L-1、反应时间120 min。最佳工艺条件下,页岩气钻井废水经处理后,出水COD质量浓度为89.54 mg·L-1,去除率达到81.60%。     

O3/H2O2深度处理印染废水二级出水

采用O3/H2O2高级氧化工艺深度处理印染废水二级出水,考察了不同反应条件对O3/H2O2工艺的影响,并且对污水二级出水有机物(EfOM)的性质和去除行为进行了表征分析。结果表明,在pH=9,臭氧进气流量0.2 L/min,臭氧浓度116 mg/L,反应时间100 min,H2O2投加量9.79 mmol/L时,COD和色度去除率分别为82.2%、96.9%,B/C(BOD5/COD)由初始的0.10提升到0.32。此外,三维荧光光谱(3DEEM)、相对分子质量分布(MWD)以及亲疏水性分布分析表明,处理后EfOM的荧光特性发生变化,低分子量物质大量增加,亲疏水性分布也有所改变。     

O3/ACF体系降解废水中的三烯丙基异氰脲酸酯

三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）生产废水具有有机物浓度高、难降解的特点,常规的处理方法对其处理效果普遍较差。本研究采用O3/ACF协同催化氧化技术,以三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）生产废水为研究对象,分析了O3/ACF催化降解TAIC废水的作用机理,并考察了ACF（活性炭纤维）用量、O3浓度、pH、TAIC初始浓度及ACF使用次数对处理效果的影响。实验结果表明：通过投加叔丁醇和双氧水的对比分析,验证了反应过程中·OH自由基的存在;在ACF投加量为1.2 g·L-1,TAIC初始浓度200 mg·L-1,pH 7.0,臭氧浓度2 g·h-1,反应40 min后,TAIC的去除率为93.54%。