CuO活化过硫酸盐对孔雀石绿的降解

为研究CuO在活化过一硫酸氢盐（PMS）与过二硫酸盐（PS）降解染料时的差异,通过单因素控制实验,探究PMS/PS浓度、CuO投加量、初始pH和氯离子对CuO/PMS和CuO/PS体系降解孔雀石绿染料（MG）的影响。结果表明：常温常压下,在MG初始浓度为10 μmol·L-1,PMS浓度为250 μmol·L-1,CuO投加量为200 mg·L-1的条件下,60 min后CuO/PMS体系对MG的降解率为86.73%;当MG初始浓度为10 μmol·L-1,PS浓度为200 μmol·L-1,CuO投加量为200 mg·L-1时,60 min后CuO/PS体系对MG的降解率为79.07%,过量的CuO和过低的pH均会降低体系的氧化能力。当MG初始浓度为10 μmol·L-1,氧化剂浓度为200 μmol·L-1,CuO投加量为200 mg·L-1时,CuO/PMS体系与CuO/PS体系对MG降解率分别为80.35%和79.07%,降解效果大致相当。在地下水/工业废水中氯离子普遍存在情况下,CuO/PS体系由于不产生硫酸根自由基,则避免了氯代副产物的生成,因而相对硫酸根自由基氧化体系具有一定优势。动力学分析显示,两种体系中MG的降解均遵循一级反应动力学模型。     

二价铁活化过硫酸盐降解土壤中十溴联苯醚

研究了Fe2+活化过硫酸钠产生的硫酸根自由基降解土壤中十溴联苯醚（PBDE-209）的效果,分别考察了Na2S2O8的用量、初始pH值、Na2S2O8与Fe2+摩尔比例、反应时间4个因素对降解效果的影响。通过正交实验确定了降解污染物的最优条件。结果表明,在Na2S2O8用量为0.8 mmol·kg-1,初始pH为5,Na2S2O8与Fe2+摩尔比为2：1,反应时间为30 min的最优条件下,降解率达96.36%。分子探针竞争实验表明体系中产生了硫酸根自由基。Fe2+活化过硫酸钠降解PBDE-209反应过程符合一级反应动力学。     

过硫酸盐氧化去除地下水中乙醇的研究

过硫酸盐原位化学氧化在治理地下水有机污染方面得到了广泛应用,但有关过硫酸盐氧化含乙醇土壤和地下水的研究报告较少。为了评价过硫酸盐氧化乙醇进行地下水修复的可行性,在不加入活化剂的情况下,开展了过硫酸盐氧化去除地下水中乙醇的批实验,主要考察了过硫酸盐投加方式和水温对去除效果的影响。结果表明:过硫酸盐能有效氧化去除地下水中的乙醇,增大过硫酸盐初始浓度可以促进乙醇的去除;过硫酸盐氧化乙醇的过程遵循准一级反应动力学方程,其速率常数为0.344 7d~(-1);分批投加过硫酸盐时应及时续投,避免SO_4~-·不足致使乙醇的去除速率降低;水温能影响过硫酸盐的分解速率,是影响乙醇去除效果的一个重要环境因素;过硫酸盐氧化乙醇会导致水体pH下降和氧化还原电位(ORP)升高。     

臭氧-过硫酸盐工艺深度处理垃圾焚烧渗沥液

针对垃圾焚烧渗沥液经"厌氧-缺氧-好氧"生物组合工艺处理后的出水COD仍在500 mg·L-1左右,且可生化性差（B/C=0.13）的问题,研究采用"臭氧-过硫酸盐"氧化体系进一步处理,以提高其可生化性。研究了臭氧和过硫酸盐投量对该废水处理的效果影响。结果表明,臭氧浓度和S2O2-8浓度分别为19.8 g·m-3和0.4 g·L-1时,且反应20 min,出水的B/C从0.13提高到0.49,表明该氧化体系适用于深度处理垃圾焚烧渗沥液生物组合工艺处理后的出水。采用紫外-可见光谱、三维荧光光谱、红外光谱和气质联用对处理系统废水中有机物进行表征分析,表明废水在"臭氧-过硫酸盐"氧化过程中芳香族化合物发生了开环、断链等反应,芳构化程度降低,不饱和的CC键被破坏,产生CO和C—O键,并生成一些结构简单的长链烷烃。自由基捕获研究表明,氧化体系中·OH和·SO4- 2种自由基均存在,以臭氧直接氧化为主。     

紫外联合过硫酸盐杀灭水中大肠杆菌

为提高UV杀菌效率并同时解决UV杀菌存在光复活现象的问题,以大肠杆菌为研究对象,采用UV-PS (紫外联合过硫酸盐) 体系杀灭水中大肠杆菌,研究了各因素对UV-PS体系杀菌效果的影响,并考察复活光强度(0~42 µW·cm⁻²)对不同体系处理后大肠杆菌复活的影响,最后分析其杀菌机理。结果表明：UV-PS体系杀菌效率高于单独UV及单独PS杀菌,15 mJ·cm⁻²紫外剂量下,0.3 mmol·L⁻¹ PS的加入较单独UV杀菌时大肠杆菌对数去除率增加1.0个对数级;且一定范围内大肠杆菌对数去除率随着PS初始浓度的增加而增加;中性条件更有利于大肠杆菌杀灭;Fe²⁺对大肠杆菌杀灭产生抑制效果;大肠杆菌经UV-PS体系处理后光复活能力明显下降,且仅在较强的复活光照下才会产生一定的光复活;UV-PS体系较单独UV杀菌时大肠杆菌细胞形态破坏更为严重,UV-PS体系产生的硫酸根自由基首先攻击细胞表面,使得细胞结构破损,细胞膜破裂,进而对其内容物进行氧化损伤,导致细胞死亡。UV-PS体系杀菌效率高且对大肠杆菌的光复活现象抑制明显,具有一定的应用前景。     

过硫酸盐氧化法对污泥脱水性能的影响

以污水处理厂浓缩池污泥为研究对象,用污泥比阻、污泥含水率和污泥粘度评价污泥脱水性能,研究亚铁离子活化过硫酸盐氧化法对污泥脱水性能的影响。结果表明,单独投加过硫酸钾时,污泥比阻和含水率随过硫酸钾投加量的增加稍有下降。投加硫酸亚铁和过硫酸钾时,温度对污泥脱水性能影响不大。污泥脱水性能最佳的条件:在常温下,污泥pH为7,硫酸亚铁投加量为1.5 mmol/g VSS、过硫酸钾投加量为1.2 mmol/g VSS,亚铁离子和过硫酸根的摩尔比为1.25:1,污泥的比阻从5.36×1012 m/kg降低到1.9×1011 m/kg,含水率从97.0%降低到81.6%,粘度从178 mPa·s降低到102 mPa·s。     

过硫酸盐在土壤中的电动输运特性

为提高过硫酸盐氧化剂在土壤中的传输效率,对以电渗流为主导因素的电动输运特性进行研究。通过土壤箱体的实验和数值模拟,研究电势梯度、土壤间隙水盐浓度和温度、过硫酸钠投放电极和浓度、pH对电渗流速和电渗系数影响,并分析过硫酸盐电动输运特性。结果表明,过硫酸盐在阳极投放与在两极投放时电动输运效果较好;提高投放的过硫酸盐浓度可以同比例提高相同时刻土壤中的过硫酸根浓度,但不改变电动输运所需的时间;提高电势梯度可以等比例提高电渗流速,但不能提高电渗系数;提高盐浓度可使电渗流速和电渗系数以相同比例提高;土壤升温至60 ℃和在2~12区间内的pH改变对电渗流速和电渗系数的提高比例为14.5%和4.8%;当盐浓度低于0.1 mol·L⁻¹时,在1、2 V·cm⁻¹的电势梯度下,土壤的最大温升分别为8 ℃、40 ℃。因此,在过硫酸盐的电动输运过程中,建议采用1V·cm⁻¹电势梯度以降低过硫酸盐的活化速率。本研究结果可为电动输运过硫酸盐的传输方案提供参考。     

铁基污泥炭活化过硫酸盐调理污泥脱水

利用给水厂含铁污泥和污水厂污泥混合热解制备铁基污泥炭 (Iron-SBC) ,作为过硫酸盐活化剂,用于调理污泥脱水。研究了Iron-SBC的最佳制备条件及其活化PDS调理污泥脱水的效果,并探究其活化机制。结果表明,Iron-SBC最佳制备条件为给水厂含铁污泥和污水厂污泥比例3∶1、热解温度800 ℃、热解时间1 h。XRD、FT-IR及BET分析结果表明,与原混合污泥相比,Iron-SBC比表面积和孔容增大,表面负载了Fe⁰和FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄等铁的氧化物,并含有大量官能团。在活化PDS过程中,Iron-SBC表面的Fe⁰、铁的氧化物及官能团等均能有效活化PDS,产生SO₄⁻·和·OH自由基。XPS分析结果表明,Iron-SBC表面部分Fe²⁺被氧化为Fe³⁺,官能团C-C、C-OH和C=O等被氧化,并有Fe-O键生成。经Iron-SBC/PDS调理污泥后,CST、SRF和W_c分别由原泥的19.1 s、14.9×10¹² m·kg⁻¹和85.06%下降到8.4 s、5.4×10¹² m·kg⁻¹和73.48%。本研究结果可为含铁污泥和剩余污泥资源化及污泥深度脱水提供参考。     

废弃树脂负载铁催化过硫酸盐降解甲基橙

为了降解废水中偶氮染料甲基橙,通过离子交换法在废弃树脂上负载铁制备出一种具有较高催化活性的催化剂,并利用该催化剂催化过硫酸盐降解甲基橙废水,同时考察了不同操作条件对甲基橙降解效果的影响。实验结果表明,甲基橙的脱色率随催化剂和过硫酸盐投加量的升高而升高,但是随着染料初始浓度的升高而降低,随初始pH的升高先升高而后降低。为了考察该催化剂稳定性,经5次连续循环使用后,发现甲基橙脱色率仍然可保持在86%以上,说明该催化剂具有良好的循环使用性能。     

工业废铁屑活化过硫酸盐降解水中环丙沙星的研究

为了有效降解水中的喹诺酮类抗生素环丙沙星(CPFX),降低处理成本,利用工业废铁屑(IWFe)活化过硫酸盐(PS)降解CPFX,探索了IWFe的粒径、反应体系初始pH、PS/CPFX(质量比)对CPFX降解效果的影响,并且研究了反应动力学、自由基的生成以及使用前后IWFe的变化。结果表明,IWFe+PS体系对CPFX的去除率超过90%,随着IWFe粒径的变小和PS/CPFX的增大,CPFX的去除率增加。在中性条件下,CPFX的去除率最大。IWFe的表面氧化物主要为Fe_3O_4和α-FeOOH,其中Fe~(2+)可活化PS产生·SO_4~-和·OH,·SO_4~-和·OH对CPFX的去除率的贡献分别为47.7%和21.9%。使用后,IWFe上Fe~(2+)的减少低于Fe~(3+)的增加,表明IWFe内核的Fe~0也参与了PS的活化。本研究提供了一种高效、低成本的有机废水处理方法,对实际工程具有一定的参考价值。     

絮凝耦合过硫酸钠氧化处理实际含糖废水

含高浓度污染物和色度实际含糖废水的高效处理一直是水处理领域的难点。针对单一絮凝沉淀和过硫酸钠氧化体系的技术局限性,首次构建了絮凝耦合过硫酸钠氧化体系,同步实现了对废水中COD和色度的高效去除,并深入探究了污染物的转化机理。结果表明：在最佳实验条件下,絮凝耦合过硫酸钠氧化体系对实际含糖废水中COD的去除率高达 95.74%,色度去除率高达96%。紫外全波长扫描和GC-MS分析结果表明,絮凝沉淀过程优先去除不含发光基团的大分子聚合物、长链烷烃等有机污染物,含发光基团的大分子有机污染物部分被去除;在后续过硫酸钠氧化过程中,实际废水中含发光基团的大分子有机污染物几乎被彻底去除,小分子有机污染物得到高效去除。本研究可为复杂的实际含糖废水的达标排放提供参考。     

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。     

Nutrient release from fish silage using microwave-enhanced advanced oxidation process

The microwave-enhanced advanced oxidation process was used to treat fish silage for nutrient release and solids reduction prior to its use as a fertilizer for greenhouse operations. Fifteen sets of experiments with varying hydrogen peroxide dosages and treatment temperatures were conducted to evaluate the effectiveness of the process on the solubilization of fertilizer constituents. It was found that up to 26% of total Kjeldahl nitrogen could be released as ammonia with 6% hydrogen peroxide dosage at 170°C. An increase of nitrate/nitrite concentration was observed with higher hydrogen peroxide dosage and higher microwave temperature; the highest concentration of 10.2 mg L^{? 1} nitrates/nitrites was achieved at at 170°C and 6% H₂O₂ dosage. Up to 20 ± 9.5% of total chemical oxygen demand was reduced at temperatures between 120 and 170°C. Large quantities of volatile fatty acids were generated at lower temperatures, corresponding to an increase in soluble chemical oxygen demand, but not at higher temperatures. The treatment of fish silage using the microwave-enhanced advanced oxidation process appears to be promising.     

Fe2+活化过硫酸钠原位修复氯苯污染地下水

通过建立土槽模型模拟实际污染场地,并采用Na2S2O8为氧化剂、柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,研究了氯苯在地下水中的迁移分布规律、原位修复及其对地下水环境的影响。结果表明,氯苯在含水层水平纵向上的迁移作用大于横向迁移;随着时间的增加,地下水中氯苯浓度变化总趋势为先增加后减少并最终趋于稳定;随着迁移距离的增加,氯苯的浓度逐渐降低。柠檬酸螯合Fe2+活化Na2S2O8能够有效修复受氯苯污染的地下水和土壤;持续氧化36 h后,地下水和土壤中氯苯的去除率分别达到82.4%和80.3%。进一步研究发现,氧化处理后,出水的pH值基本稳定在3.5、SO42-浓度为88.7 mg/L,满足地下水Ⅱ类水质标准。     

无机阴离子对热活化过硫酸盐体系中降解MDEA模拟废水的影响

采用热活化过硫酸盐技术处理MDEA模拟废水,阐明了降解过程中Cl-、CO32-、HCO3-对降解过程的影响。结果表明：无机阴离子的存在会抑制MDEA的降解过程,其中 CO32-与HCO3-单独存在于体系中对MDEA的抑制作用与其浓度呈正相关,离子浓度较高时（0.3 mol·L-1）,反应3 h,抑制率分别达到19%与11.5%,而Cl-单独存在于体系时,浓度小于0.1 mol·L-1时,抑制作用呈正相关;浓度在0.1~0.3 mol·L-1时,其抑制作用与浓度呈负相关;氯离子浓度为0.1 mol·L-1时为最大抑制浓度,其抑制率为15%。共生抑制响应曲面分析表明,3种无机阴离子之间交互作用显著,受与SO4-·的反应速率常数控制,抑制的显著性大小为Cl->CO32->HCO3-。     

水动力控制强化碱活化过硫酸盐原位修复1,2-二氯乙烷污染地下水

针对某受1,2-二氯乙烷污染场地,开展水文地质实验并求解水文地质参数,采用水动力控制强化原位化学氧化技术修复了地下水含水层中受污染的地下水,探究了碱活化过硫酸盐对地下水中目标污染物去除效果,并对地下水水化学因子进行了长期监测。结果表明,实验区含水层渗透系数为7.89 m·d⁻¹,导水系数为101 m²·d⁻¹,在一维稳定流场中二维弥散条件下,含水层纵、横向弥散度α_L和α_T分别为0.89 m和0.089 m,地下水流速为3.85 m·d⁻¹,水动力条件明显优于自然状态,通过水动力控制法干扰地下水流场可有效控制修复药剂在含水层中的扩散速度和影响范围。注药后实验区污染物浓度整体呈下降趋势,在第14天,注药井4 m以内1,2-二氯乙烷浓度低于检出限,药剂修复效果在含水层中可保持28 d。碱活化过硫酸盐降解1,2-二氯乙烷的反应速率常数为0.022 d⁻¹,半衰期为29 d。实验期间地下水中硫酸盐浓度先上升后下降,140 d后恢复至原浓度水平,对实验场地二次污染影响较小。碱活化过硫酸盐在氯代烃类污染场地修复中将有广阔的应用前景。     

A novel preparation process of straw-based iron material for enhanced persulfate activation of reactive black 5 degradation

Environmental Science and Pollution Research - In this study, a new straw-iron composite material (ST@Fe) was synthesized through impregnation and freeze-drying process for persulfate (PS)...     

热解含油污泥制备吸附剂及热解过程的优化

为资源化利用油田含油污泥,对高含油的孤岛采油厂含油污泥进行热解处理研究,以苯酚吸附值为基准对热解工艺过程进行优化,并采用ICP-MS、元素分析仪、气相色谱质谱仪和SEM对热解油品和残渣性质进行分析;正交实验和单因素实验结果相一致,热解最佳工艺条件为:N2保护下,热解温度550℃,热解时间4 h,升温速率10℃/min,此时苯酚吸附值为29.26 mg/g。通过对热解残渣苯酚吸附值为基准进行正交实验极差分析,热解温度的影响最大,其次是热解时间,最后是加热速率。SEM结果显示,热解含油污泥制备的固体残渣具有丰富的微米孔,可将其制备成多孔固体吸附剂。初步研究结果表明,含油污泥热解处理实现了无害化和资源化目的,满足国家节能减排的战略要求和农用污泥排放标准。     

Fe2+活化过硫酸钠降解1,2-二氯苯

以Na2S2O8为氧化剂,柠檬酸螯合Fe2+为活化剂,对水中1,2-二氯苯进行处理。首先研究了Na2S2O8浓度、FeSO4浓度、柠檬酸浓度及初始pH值等因素对1,2-二氯苯降解的影响;然后通过正交实验,发现在Na2S2O8浓度14.28 mmol/L、FeSO4浓度7.14 mmol/L、柠檬酸浓度3.57 mmol/L、初始pH值3.0的条件,1,2-二氯苯降解率达到最大(99.28%)。进一步研究表明,柠檬酸螯合FeSO4活化Na2S2O8降解1,2-二氯苯的过程可分为2个阶段,其中第1阶段为快速反应,第2阶段反应速度较慢并且符合一级反应动力学规律。