臭氧催化氧化降解苯胺的机理

对臭氧单独氧化和臭氧催化氧化下的苯胺降解效率进行了比较,并通过液质联机分析了氧化过程中产物变化情况。实验结果表明,催化剂MnO2-CuO-CeO2/沸石的添加能有效地提高臭氧氧化苯胺的降解率,当苯胺初始浓度为200mg/L,反应20 min后,苯胺的去除率由原来的75%提高到89%;通过LC-MS分析,臭氧催化氧化苯胺降解过程中代谢产物依次为对亚胺醌、对苯醌、马来酸和草酸,并由此推断出了臭氧催化氧化降解苯胺的途径。     

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.     

臭氧/Mn2+催化降解水溶液中的2,4-二氯苯氧乙酸

以Mn2 为催化剂与臭氧联合降解除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).考察了反应温度、pH、2,4-D初始浓度和臭氧气体流量等因素对2,4-D降解效果的影响.pH对2,4-D降解效果影响很大,当pH=2.0、反应5 min时,2,4-D的去除率达99.8%;当pH=10.1、反应20min时,2,4-D的去除率仅为50.0%.反应温度升高、臭氧气体流量增加、2,4-D初始浓度降低均有助于2,4-D降解速率的提高.单独臭氧氧化2,4-D的表观反应速率常数为0.170 min-1;催化臭氧氧化2,4-D的表观反应速率常数为0.295min-1,是单独臭氧氧化的1.74倍.2,4-D的Mn2 催化臭氧反应遵循拟一级反应动力学方程.     

过氧化氢／草酸铁体系太阳光催化降解染料废水的研究

以过氧化氢／草酸铁络合物作光氧化剂，利用太阳光对10种水溶性染料模拟废水进行了光氧化降解试验研究，发现在日光照射下，过氧化氢／草酸铁络合物能使染料溶液迅速降解。以活性艳蓝KN-R为代表，研究各种因素对光降解的影响。结果表明，溶液pH为2．0～4．0时，光降解速率快；溶液中Fe^3 与草酸根的摩尔比为1：3时，光解效果最好；提高H2O2浓度可以提高光降解速率，但H2O2的利用率会降低。     

NaClO催化氧化法对酸性大红3R废水的脱色降解

采用NaClO催化氧化法对酸性大红3R废水进行脱色降解,探讨了反应条件对出水脱色率和Ni2+溶出量的影响,分析了染料的降解机理.结果表明,该方法对染料的脱色效果优异,脱色率随着染料浓度的增加而降低,随着pH、有效氯和催化剂投加量的增加而升高.连续流实验的脱色率达到90％ 以上,运行约3000 min,催化剂没有出现失活...     

铜氧化物/D851树脂催化臭氧氧化降解双酚A

通过Cu(NO_3)_2·3H_2O对螯合树脂D851进行沉淀改性,采用SEM观察、EDS分析、傅里叶变换红外谱图分析对改性前后螯合树脂进行了表征;研究了改性前后螯合树脂在不同反应体系对双酚A的降解效果及环境因素对CuO_x/D851催化臭氧氧化双酚A性能的影响;探讨了改性螯合树脂催化臭氧化降解双酚A的机理。结果表明:Cu(NO_3)_2·3H2_O对螯合树脂D851改性后,螯合树脂的表面形态,铜离子含量都有所改变;通过正交实验得出CuOx/D851树脂催化剂的最佳制备工艺是pH为8、活性组分浓度为337.5 mmol·L~(-1)、负载温度为70℃、反应时间为10 h;单因素法研究表明,在最佳条件臭氧投加量为8.4 mg·L~(-1)、催化剂投加量为0.6 g·L~(-1)、废水进样流量为4 mL·min~(-1)、双酚A初始浓度为10 mg·L~(-1)、初始pH为7,双酚A的降解率可达86.71%;在改性螯合树脂催化臭氧化体系中,改性后螯合树脂主要通过羟基自由基-直接臭氧氧化协同作用极大地提高了对BPA的降解率。     

过氧化氢/草酸铁体系太阳光催化降解染料废水的研究

以过氧化氢 /草酸铁络合物作光氧化剂 ,利用太阳光对 10种水溶性染料模拟废水进行了光氧化降解试验研究 ,发现在日光照射下 ,过氧化氢 /草酸铁络合物能使染料溶液迅速降解。以活性艳蓝KN R为代表 ,研究各种因素对光降解的影响。结果表明 ,溶液pH为 2 0～ 4 0时 ,光降解速率快 ;溶液中Fe3 + 与草酸根的摩尔比为 1∶3时 ,光解效果最好 ;提高H2 O2 浓度可以提高光降解速率 ,但H2 O2 的利用率会降低。     

铜铈复合氧化物催化降解甲基橙

采用水热法制备的铜铈复合氧化物能够直接催化降解甲基橙,探究了铜铈摩尔比、pH、投加量对催化降解效果的影响。研究发现,pH=3.5、Cu/Ce=1、投加量1.0 g·L-1时,甲基橙的降解效果最佳。在0.5~1.0 g·L-1之间时,随着投加量的增加,甲基橙的脱色速率加快,脱色率也有所增加。随着溶液中的pH逐渐下降,甲基橙脱色率有所增加,pH=3.5时,甲基橙脱色率最高;而进一步降低pH至3.0时,脱色率反而下降,可能是强酸腐蚀了金属氧化物表层,降低了甲基橙的降解效果。甲基橙主要因其被降解而脱色,促使甲基橙脱色的活性物质为·OH,且与体系中的分子氧有关,反应过程消耗一定的H+。     

铈铜复合氧化物催化降解甲苯的性能研究

利用水热合成法制备了铈铜复合氧化物CeO_2-CuO催化剂,用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和程序升温化学吸附仪对催化剂结构进行表征,并考察了其在甲苯降解中的催化活性。结果表明:在中温区(170~260℃),当Ce∶Cu(摩尔比)=2∶3时,50%、90%甲苯转化率所需温度最低;FE-SEM观察发现,CeO_2-CuO的颗粒大小均匀,直径较小;XRD结果表明,大量CuO已溶入CeO_2晶格中。在此基础上对其催化工艺条件进行优化,得到最佳条件为:催化剂粒径0.30~0.45mm,催化剂用量0.3g,空速9 920mL/(g獉h),甲苯初始质量浓度3.29mg/L。     

碳纳米管催化臭氧降解PFOS动力学与过程控制

针对全氟化合物难降解问题,通过碳纳米管（CNT）诱导臭氧高级氧化路径,研究非均相催化体系对高稳性全氟辛烷磺酸（PFOS）的降解效能与机制。结果表明：CNT介质可催化臭氧通过C-F断键对PFOS强制氧化分解,其准一级降解常数（k=0.037 min-1,5 mg·L-1 CNT）均高于碱式臭氧处理（k=0.009 min-1,pH=11）以及高负荷活性炭颗粒（k=0.013 min-1,5 g·L-1 GAC）;溶液pH是控制催化过程的重要因素,酸性或碱性环境由于PFOS吸附阻隔均不利于CNT表面与溶解O3的接触催化反应;结合羟基自由基淬灭实验,推测CNT通过表面石墨层促成·OH大量生成并在固/液界面原位降解PFOS。研究结果可为开发利用CNT介质强化臭氧水处理过程提供科学依据。     

Characteristics of MnO2 catalytic ozonation of sulfosalicylic acid and propionic acid in water

The characteristics of different types of MnO₂ catalytic ozonation of sulfosalicylic acid (SSal) and propionic acid (PPA) have been investigated in this paper. The experimental results show the dependence of catalytic activity of MnO₂ on organic compounds and the pH of solutions, but it is independent on the type of MnO₂. For example, three types of MnO₂ have not any catalytic activity when ozonation of PPA under the condition of this experiment. All MnO₂ catalytic ozonation of SSal at pH=1.0 have a greater total organic carbon removal than ozonation alone has, however, at pH=6.8 and 8.5, catalytic efficiency is not observed. Furthermore, the batch experimental results indicate that there are no direct relationship between the activity of metal oxide catalytic decomposition of ozone and that of its catalytic degradation of organic compounds.     

催化强化臭氧氧化处理化工园区生化尾水

以陶粒为载体,以TiO2,Fe2O3,MnO2为活性组分,考察不同活性组分的陶粒作为催化剂对化工园区生化尾水臭氧氧化能力的强化情况。结果表明,3种负载型催化剂均能有效强化臭氧氧化过程,显著降低生化尾水Abs、UV254以及COD等指标,其中以Fe2O3/陶粒的催化强化效果最为显著,能显著降低生化尾水在200~250 nm处的吸波强度,尾水UV254从0.580降至0.320,COD从240 mg/L降至194 mg/L。     

稀土冶炼过程草酸沉淀废水资源化处理技术

为了实现稀土生产草沉废水的资源回用,对稀土草酸沉淀废水建立资源回收工艺,回收废水中的草酸和盐酸。研究包括草沉废水水质分析、草沉废水蒸馏分离工艺研究、蒸馏盐酸的回收利用、盐酸蒸发过程中的浓度变化趋势分析、草沉废水草酸回收研究以及工艺经济性分析。结果表明:草沉母液中TOC含量为4 661 mg/L,金属离子总体含量不高;通过常压实沸点蒸馏发现,草沉母液可回收5 mol/L盐酸330 mL/L或1 mol/L盐酸600 mL;蒸发后草酸产率超过16 g/L草沉废水;并且结晶草酸纯度≥99.5%,硫酸根未检出,灼烧残渣≤0.16%,重金属(以Pb计)≤0.000 01%,铁离子≤0.004 5%,氯化物≤0.08%。通过上述研究,为草沉废水资源化处理技术的工业化应用提供了理论依据。     

微气泡曝气O3／H2O2处理RO浓水的效能及影响因素

采用O3／H2O2高级氧化工艺处理炼油厂反渗透（RO）浓水,用溶气泵加压溶气并产生微气泡强化传质,确定装置运行条件,考察气体中臭氧浓度、O3／H2O2初始摩尔比、pH和温度对O3／H2O2处理RO浓水效果的影响,并对RO浓水处理效能进行研究。结果表明,随着气体中臭氧浓度的增加,COD的去除率基本呈线性增加;加入适当量H,0,能提高臭氧氧化RO浓水的效果,O3／H2O2初始摩尔比在0～0．8范围内,COD的去除率先增加后下降,O3／H2O2初始摩尔比为O．5时COD去除率最大;pH从6．84增加到9．01,COD去除率逐渐增大,pH为10．03时COD去除率反而降低;在14～28℃范围内,温度低时,升高温度COD去除率增加较大,温度较高时,升高温度对COD去除率的影响较小。为考察该工艺的稳定性,在H：0：／0,初始摩尔比为O．5、溶液pH为8～9、臭氧浓度为80～100mg／L、温度为10-28℃条件下,对COD为90～140mg／L的RO浓水氧化处理4～10h,出水COD维持在39．9～49．9mg／L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中的一级A标准;去除1gCOD消耗031．4～3．3g,消耗0,与H,02的总氧量为2．2～4．4g。     

2,4-二氯苯氧乙酸臭氧氧化动力学研究

研究了臭氧氧化条件下2,4-二氯苯氧乙酸在鼓泡反应器内的去除动力学,考察了pH、温度、气体流量、初始浓度等因素对反应的影响,得到反应动力学速率常数与温度和pH的关系。     

微气泡催化臭氧化酸性大红3R的性能及机理

以活性炭为催化剂,采用微气泡催化臭氧化处理酸性大红3R,考察其处理性能和机理,并与微气泡以及传统气泡臭氧化处理性能进行了比较。结果表明：微气泡催化臭氧化可加速液相臭氧分解,其分解系数为0.093 min⁻¹;同时氧化能力明显增强,其脱色速率和TOC去除速率常数分别为0.342 min⁻¹和0.024 2 min⁻¹,均显著高于微气泡和传统气泡臭氧化。微气泡催化臭氧化处理中,臭氧微气泡收缩破裂和活性炭催化的协同效应可强化·OH氧化反应,其对TOC去除的贡献率可达到75%。·OH捕获剂的存在使得微气泡催化臭氧化TOC去除率下降,其中Na₂CO₃的抑制作用最为显著。微气泡催化臭氧化中,臭氧利用效率和反应效率亦得到强化,平均臭氧利用率为98.3%,累积TOC去除量和臭氧消耗量比值R可达0.128 mg·mg⁻¹。GC-MS分析结果表明,微气泡催化臭氧化酸性大红3R降解途径包括偶氮键断裂、萘环/苯环开环、小分子有机酸矿化等过程。     

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。     

催化湿式氧化技术处理高浓度有机废水催化剂研究

以CuO为主话性组分,ZrO2为第二话性组分,并掺入电子助剂La2O3,研制出适用于催化湿式氧化处理高浓度乙酰基丁二酸二甲酯(DMAS)生产废水的复合催化剂.在固定床连续鼓泡式反应器装置上对高浓度DMAS生产废水进行处理,考察了各活性组分用量、焙烧温度、焙烧时间等条件对催化剂活性的影响,确定最佳制备条件为:采用ZSM-5为载体,Cu、Zr、La质量分数分别为4%、3%、2%,焙烧温度为550℃,焙烧时间为10 h.结果表明,优化制备的CuO-ZrO2-La2O3/ZSM-5催化剂,用于处理高浓度DMAS生产废水时具有较好的催化活性,在反应温度为240℃.反应压力为3.5 MPa,空速为2.0 h-1,气/水(体积比)=250:1,进水PH=7条件下,COD去除率达98.7%,而在相同条件下未加催化剂时,COD去除率只有35.8%.     

酸性红R在UV-蒙脱土KSF-H_2O_2体系中光降解行为研究

以紫外杀菌灯(波长为254nm)为光源,研究了酸性红R在由蒙脱土KSF和H2O2组成的类Fenton体系中的光降解行为,研究了反应体系pH、H2O2浓度对偶氮染料酸性红R光催化降解的影响,分析了酸性红R的光降解动力学规律。结果表明:对于100mg/L的酸性红R,在pH为3.0、66mg/L的H2O2和质量浓度为1g/L的蒙脱土条件下,在UV/类Fenton体系可以获得较高的反应速率,经50min的光照,酸性红R的光降解率为87.2%;而在类Fenton体系中的光降解率只有56%左右,可见UV对类Fenton体系有明显的协同作用;酸性红R的光降解动力学规律符合Langmuir-Hinshelwood方程,反应速率常数为1.82mg/(L·min)。     

无机阴离子对催化臭氧氧化邻苯二甲酸的影响

考察了重碳酸根离子（HCO3-）、磷酸根离子（PO43-）、硫酸根离子（SO42-）和硝酸根离子（NO3-）等自然水体中常见的无机阴离子对非均相催化臭氧氧化邻苯二甲酸（PA）的影响。结果表明,能够捕获羟基自由基（HO·）的HCO3-对羟基氧化铁催化臭氧氧化体系影响很大,会明显抑制该体系对PA的降解,而对氧化铈催化臭氧氧化体系基本没有影响。PO43-和SO42-对2个体系中PA的降解均有很大的抑制效果,而NO3-对此影响甚少。从这些无机阴离子的影响可以侧面证明羟基氧化铁催化臭氧氧化遵循羟基自由基机理,而氧化铈催化臭氧氧化PA主要依靠络合作用。