形稳阳极电解处理有机废水的机理研究

采用简便易行的方法对用形稳阳极电解处理有机废水的机理进行了研究，表明在电解过程中能够产生氧化能力极强的ＨＯ·自由基，可以氧化降解废水中的有机污染物，即有机污染物以间接氧化的方式降解，这是电解催化氧化技术的主要机理。由于上述原因，电解催化氧化技术也属于高级氧化技术的范畴。     

形稳阳极电解处理有机废水机理及动力学的研究

采用简便易行的方法对形稳阳极电解催化降解有机废水的机理进行了研究,表明在电解过程中能够产生氧化能力极强的HO@自由基,可以氧化降解废水中的有机污染物,即有机污染物以间接氧化的方式降解,这是电解催化氧化技术的主要机理.用非线性最小二乘法对实验数据的分析表明,其过程基本符合两步一级模型,并得到了水杨酸降解过程中的两步速率常数.     

有机废水湿式O_3氧化降解过程的研究

采用 O3 湿式氧化降解含氯乙烯的有机废水 ,实验研究了不同 p H、不同温度以及不同初始氯乙烯浓度对反应过程的影响 ,初步探讨了在高 p H时 O3 的自分解催化产生自由基 OH·机理和污染物的氧化降解过程。通过实验研究与分析 ,获得了氯乙烯有机废水 O3 氧化过程的动力学方程     

电解催化降解有机物机理的高效液相色谱研究(Ⅱ)--动力学解析

苯酚与HO·作用的产物有两种 ,据此求解了苯酚在电解催化系统中随时间变化的动力学方程 ,根据动力学方程对在不同时间体系的高效液相色谱分析结果进行了最小二乘法拟合 ,表明苯酚的变化规律基本符合竞争连续反应模型。两种途径的表观一级反应速率常数分别为 :0 .0 82 2min- 1 和 0 .1 1 1 9min- 1 (对苯二酚途径 )、0 .0 0 75min- 1 和 0 .0 51 8min- 1 (邻苯二酚途径 )。由这些参数计算可知 ,有 97.2 8%的苯酚通过对苯二酚中间产物而得以氧化 ,只有 2 .72 %的苯酚通过邻苯二酚。对实验及拟合结果的进一步分析表明 ,苯酚在阳极附近被HO·氧化降解是非常快的 ,对苯二酚和邻苯二酚基本没有积累 ,平均只有 5 .45 %的对苯二酚和 35 .0 7%的邻苯二酚扩散到体相中去 ,而其他部分都连续地在阳极附近氧化掉了。这可能是有机污染物在电解催化氧化系统内降解过程的共同规律。     

一种新型电化学体系降解苯酚的机理研究

通过使用自制的碳聚四氟乙烯(CPTFE)气体扩散电极作为阴极,TiIrO2RuO2材料为阳极,研究了隔膜电解槽中电化学降解苯酚的机理.结果表明,在阴极室,CPTFE气体扩散阴极通过外界曝气提供的O2在阴极还原产生H2O2,电解80min后H2O2的稳定浓度达到8.3mg·L-1.采用电子自旋共振法(ESR)在阴极室中检测到羟自由基(HO·)的存在.采用高效液相色谱(HPLC)在阴极室检测到羟基加合物对苯二酚,证明HO·参与了苯酚的降解过程.在该电化学体系中苯酚的降解是在阳极直接、间接氧化及阴极产生的H2O2、HO·的氧化共同作用下完成的.阴极室检测到了对苯二酚、苯醌等苯环化合物和顺丁烯二酸、反丁烯二酸、丙烯酸、丙二酸、草酸、乙酸、甲酸等短链羧酸,据此提出了苯酚降解的可能历程,并对阴、阳极室中苯酚降解途径之间的差异进行了初步比较.     

Fe/Cu-改性沸石预处理焦化废水动力学研究

研究了Fe/Cu双金属微电解和改性沸石联用预处理焦化废水的降解动力学和机理.结果表明,焦化废水COD的降解符合准一级反应.焦化废水中污染物去除的机理包括电化学氧化还原、吸附、絮凝等,其中电化学氧化还原起主要作用.GC/MS分析表明,原水含有机物35种,预处理有机物去除率为71.5％,氮杂环化合物去除率为68.5％,硫杂环化合物去除率为100％.出水利于生化降解.     

工业废水水质对微气泡臭氧化深度处理影响

采用微气泡臭氧化深度处理实际制药废水和制革废水,比较处理性能并分析废水水质对处理性能的影响.结果表明,微气泡臭氧化可有效氧化降解实际制药废水和制革废水中主要有机污染物并去除COD,其深度处理COD去除量与臭氧消耗量之比分别为0.77和1.02,同时明显提高可生化性并降低生物毒性.废水中有机污染物类型影响微气泡臭氧化处理性能,制药废水中存在较多难降解复杂芳香族有机污染物,臭氧化降解难度较大,因而微气泡臭氧化深度处理制药废水性能不及制革废水.废水中无机阴离子不利于臭氧气液传质和分解以及·OH产生,进而影响微气泡臭氧化反应效率以及可生化性改善,降低阴离子浓度有助于提高微气泡臭氧化处理性能.     

多活性位点的磁性氮掺杂石墨烯活化过一硫酸盐研究

通过简单的一锅法制备Fe₂O₃、Fe₃N、单原子Fe（SA-Fe）和N掺杂的磁性石墨烯材料（Fe-MNG）应用于催化活化过一硫酸盐（PMS）.结果表明,Fe-MNG/PMS体系可在宽的pH范围（3-10）氧化降解磺胺异恶唑（SIZ）,降解率均达到99%以上.经过五次循环使用其对SIZ的降解率仍保持在95%以上.Fe-MNG中的SA-Fe、N等活性位点可高效催化活化PMS产生各种活性氧物种（ROS）.淬灭实验和电子顺磁共振波谱分析表明Fe-MNG/PMS体系中产生多种ROS,包括硫酸根自由基（SO₄·^-）、羟基自由基（HO·）和单线态氧（¹O₂）,证明存在自由基和非自由基两种氧化过程.此外,Fe-MNG具有大的比表面积（446.18m²/g）,能将水中有机微污染物吸附富集到材料表面,同时在Fe-MNG表面催化PMS产生大量ROS,实现对有机微污染物的原位、高效氧化去除.Fe-MNG还具有磁性,易于分离和回收,具有潜在的应用前景.     

催化湿式氧化法降解垃圾渗滤液的应用研究

垃圾渗滤液属高浓度有机废水,通常较难处理,同时又会对环境产生严重危害.催化湿式氧化法属于高级氧化技术之一,在处理有毒、难降解的高浓度有机废水方面具有一定的优势.本文介绍了催化湿式氧化法的产生、发展及其在降解垃圾渗滤液方面的应用研究,并就其今后的发展方向提出了一些建议.     

铁钛共掺杂氧化铝诱发表面双反应中心催化臭氧化去除水中污染物

多相催化臭氧化技术因能有效去除水中有机污染物而受到广泛关注.然而,基于单一位点氧化还原的金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤,使活性受到抑制,极大地限制了多相催化臭氧化技术的实际应用.为解决这一瓶颈,以过渡金属物种Fe和Ti对金属氧化物γ-Al₂O₃基底进行晶格掺杂制备出新型双反应中心催化剂FT-A-1 DRCs.通过XRD、TEM和XPS等技术对其形貌结构和化学组成进行了表征分析,证明Fe和Ti对于Al的晶格取代,形成表面贫富电子微区（富电子Fe微中心和缺电子Ti微中心）.FT-A-1 DRCs被用于催化臭氧化过程,对布洛芬等一系列难降解有机污染物的去除表现出优异的活性和稳定性.利用EPR和电化学技术揭示了界面反应机制.发现在催化臭氧化过程中,O₃/H₂O在富电子微中心被定向还原产生·OH,而污染物可在缺电子微中心作为电子供体而被氧化,为反应体系持续提供电子.这一反应过程利用污染物自身的能量实现了污染物的双途径降解（·OH攻击和直接电子供体）,突破了金属氧化物催化臭氧化过程存在速率限制步骤.     

高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的应用

垃圾渗滤液是一种成分非常复杂的高浓度有机废水,生物法处理难以适应其水质的变化,文章介绍了光催化氧化、催化湿式氧化、Fenton氧化、电化学氧化及相应的催化氧化、化学氧化、等离子体技术、超声波技术等高级氧化技术的机理,总结了它们应用于垃圾渗滤液处理的影响因素和效果,高级氧化具有反应速度快、无二次污染、水质适用范围广、对垃圾渗滤液中有机污染物降解彻底等特点,但同时也受到水量和成本的限制,最后指出高级氧化技术之间的优化组合以及将其作为预处理单元与生化联合处理垃圾渗滤液应是今后的主要研究方向.     

微电解催化氧化处理对硝基苯胺系列废水

从对硝基氯化苯出发可生产对硝基苯胺、2·6 二氧对硝基苯胺第一系列产品 ,这一生产过程产生的废水色度高 ,难降解 ,污染严重。通过大量实验 ,采用专一的金属催化剂进行微电解催化氧化法进行处理 ,不仅工艺简单 ,成本低 ,出水为无色透明 ,达到排放标准     

Fenton高级氧化在处理印染废水方面的应用进展

Fenton是目前在难生化降解有机废水处理技术中研究较多的一种高效的高级氧化技术(Advanced Oxidation Technologies,AOTs),对多种难降解有机污染物的处理都很有效。以印染废水为例,对比了近年来印染废水主要处理方法的优缺点,综述了Fenton试剂在印染废水处理实例以及机理分析。     

难降解毒性有机污染物废水高级氧化技术

着重介绍处理废水中难降解毒性有机污染物的高级氧化技术──湿式空气氧化法、超临界水氧化法、光化学氧化法、声化学氧化法及其相应的催化氧化法，评价这些方法的特点及应用前景。     

电化学氧化法去除兰炭废水中COD和NH3-N

采用电氯化氧化法处理高浓度含有机污染物和氨氮的兰炭废水,考查了NaCl添加量、外加电压、初始pH值等对废水中化学需氧量（COD）和氨氮（NH₃-N）去除效果的影响,并对电化学氧化过程及污染物氧化机理进行深入分析.研究表明,随着NaCl添加量、外加电压及电解时间的增加,废水中COD与NH₃-N去除率逐渐增大.在NaCl添加量为60g/L、电压6V、极板间距10mm、废水初始pH值不变、电解时间3h的条件下,兰炭废水中COD和NH₃-N去除率分别为84.31%和95.77%,远高于不添加NaCl时的41.18%和34.10%.废水中COD和氨氮的降解主要归因于间接氧化,阳极反应产生的Cl₂水解生成具有强氧化性的ClO^-.电解过程中大部分NH₃-N在ClO^-的作用下转化为N₂,而小部分以含氮化合物的形式存在.兰炭废水中有机污染物主要以酚类物质为主,电化学处理后其含量大幅降低,部分会转化为醚类或者烷烃类物质.     

滨海化工区废水预处理去毒技术耦合工艺研究

化工产业是天津滨海新区重要的支柱产业,该行业废水是滨海污染物控制的主要威胁。针对常规单一方法存在的问题,试验选取滨海某化工区实际废水从内电解-Fenton、内电解-混凝、内电解-超声及微波强化氧化-光催化4种耦合去毒预处理工艺进行了研究。试验表明,与传统方法相比,内电解-Fenton法中H2O2的加入增加了污染物的降解途径,提高了对污染物的去除效率;内电解-混凝法对于制药废水的生物毒性有比较好的去除作用,不加PAM或Ca(OH)2的效果更佳;内电解-超声法对制药废水的生物毒性去除率可达92%,其可生化性提高45%;微波强化氧化-光催化法对大多数难降解物质有效,而对酚类物质降解效果不佳。     

光电催化氧化处理高含氯采油废水的研究

以高压汞灯为光源,考察了在光催化、电氧化、光电催化及光电催化/H₂O₂体系中降解实际油田采油废水的效率.研究了实际高含氯采油废水在TiO₂悬浮态光电催化反应器中的降解动力学.结果表明,在相同的槽电压和反应时间下,光电催化体系降解有机污染物的效率均高于电化学氧化和光催化,而且在电氧化和光电催化氧化体系中均检测到有一定量的活性氯产生,从而可以提高有机污染物的降解效率.光电催化/H₂O₂体系中由于在紫外光的照射下H₂O₂分解为大量的·OH从而使得降解效率在短时间内大大提高.同时详细研究了采油废水的初始ρ(COD_Cr),槽电压和溶液pH等对光电催化降解的影响.      

臭氧氧化技术在有机废水处理中的应用

臭氧氧化作为一种有效的有机废水处理技术,对难生物降解的有机废水具有良好的降解效果。臭氧一般不能氧化彻底有机物,由此衍生了一系列的臭氧组合工艺,本文介绍了臭氧的性质及氧化机理,分析了臭氧氧化和衍生技术在处理农药废水、焦化废水、垃圾渗滤液、纺织印染废水等难降解有机废水中的应用,并指出了臭氧氧化技术存在的问题。     

有机污染物苯胺在催化电极上氧化降解的途径

采用循环伏安法和测定催化电极在不同介质中的阳极极化曲线得到析氧电位的方法,考察了有机污染物苯胺在催化电极上的电催化氧化行为.研究结果表明,苯胺在不同催化电极和反应介质中的电催化氧化降解途径可分为协同氧化降解和间接氧化降解2种模型.催化电极对有机污染物的电催化性能、电极的析氧电位大小以及处理体系的介质环境等多方面因素决定了电催化氧化的降解途径并将影响电化学降解的效率.      

超声-微电解耦合处理难降解污染物研究进展

超声-微电解是近年来发展起来的一项水处理复合技术,此法借助超声波的空化效应、自由基作用和机械作用强化微电解反应。超声空化效应产生的空化泡在溃陷的瞬间形成高温高压,不仅有利于铁屑表面的传质作用,还引发了自由基反应,空化效应产生的微射流和冲击波促使电极表面不断更新,同时使反应液与铁屑、活性炭充分混合接触,有效的促进了原电池反应的快速进行,实现超声和微电解对工业废水中有机污染物的协同降解,提高对废水有机污染物的降解效率。