羟基氧化铁催化臭氧氧化去除水中阿特拉津

以实验室制备的羟基氧化铁(FeOOH)为催化剂,研究了其催化臭氧氧化去除水中痕量阿特拉津的效能,并对影响催化效果因素及降解机理进行了探讨。在本实验条件下,反应8 min时催化氧化阿特拉津的去除率比单独臭氧氧化高出63.2%,而FeOOH对阿特拉津的吸附量很小,结果表明,FeOOH对臭氧氧化水中的痕量阿特拉津具有明显的催化活性。探讨了催化剂投量、pH、阿特拉津初始浓度和重碳酸盐碱度对催化氧化阿特拉津的影响。催化剂最佳投量为150 mg/L,去除率随pH和阿特拉津初始浓度的增加而升高,重碳酸盐浓度为200 mg/L时催化作用受到明显抑制。通过研究叔丁醇对催化反应的影响间接推断了催化反应的机理,叔丁醇作为羟基自由基抑制剂有效地抑制了水中羟基自由基的生成和它对阿特拉津的氧化反应,间接证明这种催化作用遵循羟基自由基的反应机理。     

铁基催化剂催化臭氧深度处理煤化工废水

使用新型铁基催化剂催化臭氧氧化,深度处理煤化工废水的生化出水。通过XRD、FTIR技术分析,确定了催化剂主要成分为FeOOH。考察了pH值、催化剂投加量、臭氧投加量对催化效果的影响,结果表明:当pH为7.0、催化剂量为200g·L~(-1)、臭氧投加量为10.7 mg·min~(-1)时,催化效果显著,COD去除率可达(66.2±1.7)%,而单独臭氧氧化为(47.6±2.6)%;TOC去除率可达(58.4±2.1)%,比单独臭氧氧化的(28.8±1.9)%,提高了近1倍。使用EPR技术直接验证、HCO_3~-为自由基淬灭剂间接验证,均证明羟基自由基是催化效果的主要原因。     

NiO/AC催化臭氧氧化去除水中的苯酚

采用低温湿式浸渍法制备了负载氧化镍/活性炭(简称NiO/AC)催化剂。在不同pH、叔丁醇浓度等条件下,对NiO/AC与臭氧联合催化臭氧氧化苯酚的降解效果等进行了研究。用XRD、SEM及BET技术分析了活性炭与催化剂的组成、形貌及结构变化。结果表明,镍以棒状氧化镍的形式负载在活性炭表面,与AC相比,NiO/AC比表面积减少了47.9%。在O3/NiO/AC与苯酚的反应体系中,反应遵循羟基自由基(HO.)机理,苯酚的去除率比单独臭氧氧化提高了29%,且与溶液pH呈正相关。NiO/AC催化性能较稳定,镍离子最大析出浓度仅为7 mg/L,可重复使用。     

铈类催化剂催化臭氧化的研究进展

催化臭氧化由于能产生无选择性的羟基自由基(·OH),克服了传统单独臭氧对有机污染物具有选择性的局限。典型非均相催化臭氧化体系常利用金属氧化物作为催化剂,其中铈氧化物由于具有良好的催化臭氧化效果而被广泛研究。整理了铈类催化剂在催化臭氧化中的研究进展,介绍了常规铈类催化剂的制备方法,总结了铈类催化剂的催化臭氧化机理,包括吸附理论、自由基理论和臭氧直接氧化。根据催化剂的复合物形式,可将铈类催化剂分为活性炭负载型、介孔材料负载型和金属氧化物复合型3种。对各种铈类催化剂的应用现状及催化效果进行介绍,并对其发展趋势进行展望。     

天然锰矿催化臭氧氧化降解水中4-氯酚的研究

以天然锰矿为金属催化剂,研究了锰矿催化臭氧氧化水中4-氯酚的降解效果。采用毛细管电泳方法及色质联用技术．分别对反应的中间产物和终产物进行了分析。推测了锰矿催化臭氧氧化水中4-氯酚的降解反应机理可能为：锰矿的吸附氧化与锰矿生成的Mn^2 催化臭氧分解．产生更多高活性的羟基自由基．从而提高了臭氧的氧化能力。     

污泥基活性炭催化臭氧氧化对氯苯甲酸效能

以城市污水处理厂剩余污泥和玉米芯为原料,用氯化锌活化法制备出污泥基活性炭(SCAC),研究了其催化臭氧氧化去除水中对氯苯甲酸(p-CBA)的效能和机理,同时,考察了臭氧浓度、SCAC投量、p-CBA初始浓度以及自由基抑制剂叔丁醇的加入对SCAC催化活性的影响。实验结果表明,SCAC的加入可以显著提高臭氧对p-CBA的氧化去除效果,在反应初期尤为明显,反应1.0 min时p-CBA的去除率由单独臭氧氧化的26.1%提高到SCAC催化臭氧氧化的60.2%。SCAC催化臭氧氧化对p-CBA的去除率随臭氧浓度的增加和p-CBA初始浓度的减小而增加。此外,在一定范围内增加催化剂的投量可以增加p-CBA的去除率。叔丁醇的加入显著减弱了SCAC催化臭氧氧化降解p-CBA的效能,表明SCAC催化臭氧氧化反应的主要活性物种为羟基自由基(·OH)。     

Mn_3O_4催化臭氧化钻井废水的作用机理

通过静态实验,探讨了Mn3O4对钻井废水臭氧化过程的催化作用机理,考察了Mn3O4及Cl-对臭氧分解、水体湍动程度、羟基自由基抑制剂碳酸氢根和叔丁醇的加入对COD去除率的影响,分析了反应过程中TOC和p H的变化。结果表明,催化剂加量为100 mg/L时,臭氧分解率由单独臭氧时的38.2%增加到81.4%,Mn3O4对钻井废水中有机物的吸附去除率仅为2%,O3/活性炭体系对COD去除率与单独臭氧效果接近,说明臭氧在催化剂表面存在吸附作用,促进臭氧分解;水体不搅拌与搅拌速度增加为900 r/min时,COD去除率由52%增加到58%,搅拌程度对钻井废水COD去除效果影响不大;HCO-3浓度为100 mg/L时,COD去除率降低到41.2%,说明了体系中有羟基自由基产生;氯离子浓度为1 000 mg/L,臭氧的分解率降低了9.2%,证明了臭氧在催化剂表面的吸附作用;羟基自由基抑制剂叔丁醇的加入,使得COD去除率由54.3%降低为40.8%,证实了反应体系中存在羟基自由基。同时在反应过程中,体系的TOC由191.9 mg/L降低至37.6mg/L;p H由原来的11.2降低到6.3。实验现象说明,臭氧吸附在Mn3O4催化剂表面,分解产生羟基自由基,进而氧化去除钻井废水中有机物,这在某种程度上证明了Mn3O4催化臭氧化对有机物的降解遵循羟基自由基机理。     

不同晶型二氧化锰催化臭氧化降解亚甲基蓝废水

采用水溶液化学沉积法制备纳米二氧化锰,生成了δ-MnO_2、γ-MnO_2、α-MnO_2,采用XRD、SEM和BET等手段进行了表征。以碱性染料亚甲基蓝为目标污染物,不同晶型纳米二氧化锰作吸附剂进行了静态吸附实验;在催化臭氧化亚甲基蓝的实验中,研究了溶液的pH值、催化剂的加量以及自由基引发剂与促灭剂对催化效果的影响。结果表明:3种催化剂δ-MnO_2、γ-MnO_2和α-MnO_2的平衡吸附量分别为58.47、50.87和40.52 mg·g-1,其中δ-MnO_2的吸附性能较强;3种催化剂的吸附动力学符合准二级吸附动力学。当溶液pH=11时,催化臭氧化反应体系对亚甲基蓝的降解效果最佳。在此催化臭氧化系统下,主要遵循的是羟基自由基的反应机理。δ-MnO_2应用于催化臭氧化亚甲基蓝,不仅具有良好的脱色效果,并具有一定的矿化能力。     

催化臭氧氧化降解PCB有机废液及其机理

为了高效、快速治理高浓度难降解PCB(printed circuit board)有机废液,研究了氧化钙非均相催化臭氧氧化降解PCB废液的催化机理和催化性能。采用叔丁醇淬灭自由基实验和水杨酸羟基化实验探究催化机理;通过GC/MS研究了PCB废液中有机物可能降解途径;通过单纯形优化法对实验因素进行优化,并通过XRD和BET探究催化剂的循环稳定性。结果表明:氧化钙非均相催化臭氧氧化过程遵循羟基自由基机理;在pH为12.97、CaO质量为1.0 g、废液深度为11 cm、降解时间为150 min、臭氧用量为120 mg·min~(-1)时,COD去除率可达到90.045%;氧化钙经过5次循环后,废液的COD去除率没有显著降低,从92.78%降低至84.04%。CaO应用于催化臭氧氧化过程处理高浓度且难降解的PCB废液,能维持良好的催化性能和循环稳定性,具有良好的应用前景。     

催化臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的研究

以SnO2为催化剂,研究糖蜜酒精废水在臭氧条件下的氧化降解反应,为糖蜜酒精废水的治理提供一种新的处理方法.研究表明,SnO2加速了臭氧氧化反应,使糖蜜酒精废水的氧化降解加快.影响糖蜜酒精废水氧化降解的主要因素有臭氧流量、废水的初始pH和催化剂用量等.加大臭氧流量及增加催化剂用量,均有利于糖蜜酒精废水的降解.适宜的反应条件是:糖蜜酒精废水的稀释倍数为10倍,臭氧流量为130 mg/h,催化剂用量为2.500 g/L,废水的初始pH为4.25,温度为30 ℃.在该条件下反应60 min,废水的脱色率为60.2%,COD去除率为44.5%.动力学分析表明,单独臭氧氧化降解糖蜜酒精废水和SnO2催化臭氧氧化降解糖蜜酒精废水均为拟一级反应.     

氧化铈/活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯

用浸渍法在活性炭(AC)上负载氧化铈(CeO2)制备催化刺CeO2/AC催化臭氧氧化去除邻苯二甲酸二甲酯(DMP),考察了臭氧投加量,DMP初始浓度和溶液初始pH的影响.结果表明,CeO2/AC催化臭氧氧化去除DMP的最佳臭氧投加量为50mg/h,DMP初始浓度和溶液初始pH对CeO2/AC催化臭氧氧化DMP过程都有一定的影响.在DMP初始质量浓度为30 mg/L、溶液初始pH为5、臭氧投加量为50 mg/h、反应60 min时,CeO2/AC的加入(1.5g/L)有利于催化臭氧氧化DMP过程中总有机碳(TOC)的去除,TOC去除率由AC催化臭氧氧化的48%提高到68%.而单独臭氧氧化过程中的TOC去除率仅22%;且单独臭氧氧化与AC、CeO2/AC催化臭氧氧化DMP的矿化过程均符合二级反应动力学方程,CeO2/AC催化臭氧氧化DMP时TOC降解的二级反应动力学常数为0.0015L/(mg·min),分别是AC催化臭氧氧化的2.5倍和单独臭氧氧化的7.5倍.     

Cu-SBA-15催化湿式过氧化氢氧化水溶液中罗丹明B

采用水热晶化法合成了不同含铜量的Cu—SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、N2吸附、TEM以及uV—vis对所合成的样品进行表征。以Cu—SBA-15为催化剂,H2O2为氧化剂,催化湿式过氧化水溶液中的罗丹明B,主要考察H2O2浓度、催化剂用量、处理温度、初始pH等因素对罗丹明B氧化效果的影响。结果表明,在同样的处理条件下罗丹明的脱色率明显高于TOC去除率,处理温度、初始pH对罗丹明B的脱色与氧化有重要影响。在罗丹明B初始浓度100mg／L,H2O2初始浓度1．8g／L,催化剂量0．3g／L,温度60℃,pH为7．0,处理时间100min时,罗丹明B的脱色率为98．6％,TOC去除率为62．8％。     

O3/H2O2法去除浮选药剂丁基黄药

采用O3/H2O2法去除水中丁基黄药,考察了H2O2/O3摩尔比、pH值、丁基黄药初始浓度、温度和自由基抑制剂对丁基黄药的去除效果的影响。结果表明,在相同O3投加量下,H2O2量越大,丁基黄药去除率越高。pH值为7～9,温度在293～303 K的范围内,O3/H2O2对丁基黄药都有很高的去除率。碳酸氢根和叔丁醇能在一定程度上降低丁基黄药的降解效率。研究还发现,在O3和H2O2投加量相同的条件下,H2O2多次投加对水中丁基黄药的处理效果明显优于一次性投加。GC/MS分析表明,O3/H2O2氧化丁基黄药氧化产物为羧酸类物质。     

O3/H2O2法去除浮选药剂丁基黄药

采用O3/H2O2法去除水中丁基黄药,考察了H2O2/O3摩尔比、pH值、丁基黄药初始浓度、温度和自由基抑制剂对丁基黄药的去除效果的影响。结果表明,在相同O3投加量下,H2O2量越大,丁基黄药去除率越高。pH值为7～9,温度在293～303 K的范围内,O3/H2O2对丁基黄药都有很高的去除率。碳酸氢根和叔丁醇能在一定程度上降低丁基黄药的降解效率。研究还发现,在O3和H2O2投加量相同的条件下,H2O2多次投加对水中丁基黄药的处理效果明显优于一次性投加。GC/MS分析表明,O3/H2O2氧化丁基黄药氧化产物为羧酸类物质。     

固定化氧化还原介体加速亚硝酸盐生物反硝化作用

考察了利用循环伏安法所制备的固定化氧化还原介体(AQS/PPy/ACF)加速亚硝酸盐生物反硝化的特性,及其降解过程中pH和氧化还原电位(ORP)的变化特征。结果表明,AQS/PPy/ACF可显著地加速亚硝酸盐的生物降解;在不考虑各因子间交互作用的条件下,AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐降解的最佳条件为温度35℃,pH=8和碳氮比为6;AQS/PPy/ACF加速亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势与传统的亚硝酸盐生物反硝化过程中pH的变化趋势相似;AQS/PPy/ACF的加入可使亚硝酸盐生物反硝化过程中的ORP降低约45 mV;AQS/PPy/ACF具有较好的催化稳定性。本研究可为亚硝酸盐的生物降解提供新的技术途径,并为该技术的实际应用提供理论基础。     

Catalytic oxidation of pentachlorophenol in contaminated soil suspensions by Fe+3-resin/H2O2

Pentachlorophenol (PCP) is a wood preserving agent that is commonly found in contaminated soils at wood treatment sites. The catalytic properties of Fe+3-resin for the oxidation of PCP in aqueous solution and soil suspension with H2O2 were tested. Batch tests in aqueous solution were performed at various dosages of catalyst and H2O2, and reaction temperatures. The results showed that the oxidation of PCP in aqueous solution depends on the dose of H2O2 and the temperature. Essentially complete oxidation of 100 mgl(-1) PCP was obtained with 0.5% Fe+3-resin catalyst, 0.1 M H2O2 and at a reaction temperature of 80 degrees C. The oxidation of PCP achieved in three different soil suspensions was more than 94% within 30-50 min. Moreover, it was demonstrated that the same Fe+3-resin could be reused for at least six cycles of PCP oxidation in soil solutions without loss in efficiency unless the pH of the reaction falls below 5. It was proposed that the loss in used Fe+3-resin catalyst activity could be related to the leaching of Fe+3 at low pH.     

Fe (III) supported on resin as effective catalyst for the heterogeneous oxidation of phenol in aqueous solution

FeIII supported on resin as an effective catalyst for oxidation was prepared and applied for the degradation of aqueous phenol. Phenol was selected as a model pollutant and the catalytic oxidation was carried out in a batch reactor using hydrogen peroxide as the oxidant. The influent factors on oxidation, such as catalyst dosage, H2O2 concentration, pH, and phenol concentration were examined by considering both phenol conversion and chemical oxygen demand (COD) removal. The FeIII-resin catalyst possesses a high oxidation activity for phenol degradation in aqueous solution. The experimental results of this study show that almost 100% phenol conversion and over 80% COD removal can be achieved with the FeIII-resin catalyst catalytic oxidation system. A series of prepared resin were investigated for improving the oxidation efficiency. It was found that the reaction temperature and initial pH in solution significantly affected both of phenol conversion and COD removal efficiency. The activity of the catalyst significantly decreased at high pH, which was similar to the Fenton-like reaction mechanism. Results in this study indicate that the FeIII-resin catalytic oxidation process is an efficient method for the treatment of phenolic wastewater.     

高铁酸钾降解苯胺废水的机制研究

研究了高铁酸钾投加量、初始pH及苯胺初始浓度对苯胺降解效果的影响.结果表明.苯胺废水的COD去除事随高铁酸钾投加量和苯胺初始浓度的增大而升高,而初始pH对COD去除率影响不明显.对高铁酸钾降解苯胺废水后的产物进行了气相色谱/质谱(GCIMS)分析.在此基础上详细探讨了高铁酸钾降解苯胺的机制.     

Catalytic oxidation of gaseous PCDD/Fs with ozone over iron oxide catalysts

Catalytic oxidation of PCDD/Fs (polychlorinated dibenzo-p-dioxins and polychlorinated dibenzofurans) with ozone (catalytic ozonation) over nano-sized iron oxides (denoted as FexOy) was carried out at temperature of 120-180 degrees C. The effects of operating temperature, ozone concentration, space velocity (SV) and water vapor contents on PCDD/F removal and destruction efficiencies via catalytic ozonation were investigated. High activity of the iron oxide catalyst towards PCDD/F decomposition was observed even at low temperatures with the aid of ozone. The PCDD/F removal and destruction efficiencies achieved with FexOy/O3 at 180 degrees C reach 94% and 91%, respectively. In the absence of ozone, the destruction efficiencies of all PCDD/F congeners are below 20% and decrease with increasing chlorination level of PCDD/F congener at lower temperature (120 degrees C). However, in the presence of ozone, the destruction efficiencies of all PCDD/F congeners are over 80% on FexOy/O3 at 180 degrees C. Higher temperature and ozone addition increase the activity of iron oxide for the decomposition of PCDD/Fs. Additionally, in the presence of 5% water vapor, the destruction efficiency of the PCDD/Fs is above 90% even at lower operating temperature (150 degrees C). It indicates that the presence of appropriate amount of water vapor enhances the catalytic activity for the decomposition of gas-phase PCDD/Fs.     

O3氧化工艺处理黄连素制药废水研究

采用臭氧（O3）氧化法处理含高浓度黄连素和COD的制药废水,探讨了废水初始pH、O3投加量及初始黄连素浓度等因素对O3氧化过程的影响,确定了O3氧化技术处理黄连素制药废水的最佳操作条件。结果表明,O3能够有效分解废水中的黄连素,降低其COD浓度;黄连素浓度为700mg／L、COD为3500mg／L、pH为0．88的废水,进气O3浓度为14．05mg／（L·min）,处理时间为180rain（即投加量为2529mg／L）时,黄连素和COD的降解率分别可达77．46％和41．28％,BOD,／COD比（B／C比）从0．06提高到0．34,增加了4．7倍;随着废水中初始黄连素浓度的升高,废水COD降解率逐渐降低。O3氧化法是一种有效的黄连素制药废水预处理技术,可以大大提高废水的可生化性。