臭氧光催化降解地下水中天然有机物的研究

在现场开展了中试规模的臭氧光催化降解天然有机物的研究。研究表明，对大分子天然有机物占很大比例且重碳酸盐含量较高的地下水，臭氧投加量10mg／L和反应时间10min条件下，TOC的去除率不到20％，但uV254和三卤甲烷生成潜力（THMFP）去除率分别达到近60％和33．5％。臭氧光催化与活性炭吸附相连，能显著提高UV254的THMFP的去除率，但TOC去除率并不明显高于单独活性炭吸附。臭氧光催化使大分子有机物转化为小分子有机物，后者在活性炭上的吸附性提高且生化性改善，可望在生物活性炭上更有效地去除。     

臭氧/ 生物活性炭深度处理循环养殖废水

随着工厂化循环水养殖的不断发展,高浓度循环养殖废水对环境污染日益严重.为实现环境友好和资源节约,采用臭氧/生物活性炭对循环养殖废水进行深度处理中试研究.实验结果表明,臭氧化臭氧最佳投加量为4 mg/L,显著增强水体的可生化性,使TOC(总有机碳)/UV254(在波长为254 nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度)提高80%.臭氧/生物活性炭对循环养殖废水中的有机物和氨氮具有良好的去除效果.臭氧/生物活性炭对TOC、高锰酸盐指数和UV254的最终去除率比生物活性炭分别高11.9%、13.4%和6.5%.臭氧/生物活性炭和生物活性炭对氨氮的最终去除率分别为96.0%、90.7%.     

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。     

聚合氯化铝与粉末活性炭联合强化混凝处理垃圾渗滤液

研究了联合粉末活性炭与聚合氯化铝(PAC)强化混凝对垃圾渗滤液原水的处理效果。结果表明,在原水COD为4 100 mg/L、浊度为147 NTU、UV254为20的条件下,粉末活性炭的加入可以有效增加垃圾渗滤液中有机物的去除率,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,COD的去除率由21.6%提高到29.1%,UV254去除率由29.8%提高到39.9%,剩余浊度由138 NTU降到133 NTU。该强化混凝过程使原水中溶解性小分子有机物的去除率提高显著,PAC投加量为0.6 g/L时,投加0.6 g/L粉末活性炭,在分子量小于1 kDa的范围内,UV254去除率由2.9%上升为10%。     

臭氧氧化深度处理某工业园的印染废水尾水

采用O_3氧化法深度处理印染废水尾水。单因素实验结果表明,提高O_3浓度有利于TOC与UV254的去除,提高至4 mg·L~(-1)后TOC与UV254去除率不再升高;TOC与UV254去除率随反应进程逐渐升高,前10 min为快速反应阶段,此后为慢速分解阶段;弱碱性环境有利于O_3的氧化作用。采用响应面法获得了O_3氧化在最佳条件(pH 8.76,O3浓度4.88mg·L~(-1),反应60 min)下印染废水尾水TOC和UV254去除率分别为22.85%和76.48%。TOC去除率远大于UV254去除率。该显著差异表明,O_3能有效破坏含C=C和C=O双键的简单芳香族化合物结构,但对有机物矿化能力较差。GC-MS分析结果表明,印染废水尾水中除含大量长链烷烃、卤代烷烃、环状烷烃外,还含有以甲苯,二甲苯为主以及少量难降解的萘、菲等苯系物;经O_3氧化后,水中仅存少量残留二甲苯,其余苯系物均未检出。     

活性炭-超滤深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的影响及其对饮用水中有机物的去除

以我国南方某活性炭-超滤深度处理工艺水厂为研究对象,对工艺过程中三氯乙醛生成潜能(CHFP)及相关有机物指标进行为期1年每月1次的监测,以明晰活性炭-超滤深度处理工艺对CHFP及有机物的去除能力。结果表明:原水CHFP均呈现一定的季节性变化趋势,高温季节(5—9月)相对较高,范围为15.50~64.00μg·L~(-1),活性炭-超滤深度处理工艺对CHFP、TOC、CODMn和UV254去除率范围分别为37.42%~69.12%、25.25%~66.71%、27.33%~61.25%和21.80%~72.46%,平均去除率分别为54.51%、39.21%、45.04%和42.91%;混凝沉淀单元在CHFP和有机物指标去除中均起主要作用,炭滤单元对TOC有较好的去除作用,超滤单元对CHFP和CODMn有较好的去除作用。建议水厂设计与运行中将臭氧与活性炭滤池联合使用,以协同去除CHFP和有机物,进一步提高供水水质。     

四种净水工艺对水源水微量有机物去除的研究

以UV254和CODMn代表饮用水源水中有机物替代指标.对常规处理、生物陶粒预处理、生物滤池、生物活性炭(BAC)、颗粒活性炭(GAC)、纳滤和光催化氧化进行组合,形成不同的处理流程,研究各流程对UV254和CODMn的去除效果.结果表明,各工艺流程都有一定的处理效率,其中以生物滤池和纳滤为主的组合流程处理效果最佳.此流程对UV254的去除率接近100%,CODMn的去除率达到78.6%,大大提高了饮用水的安全性.     

O3／GAC-常规处理珠江水系不同原水

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CODMn、UV254、甲醛和溴酸盐沿各处理单元过程变化规律基本一致;CODMn总去除率分别为60％、51％和39％,uV。总去除率分别为74％、96％和97％,最终出水甲醛浓度分别为0．004mg／L、0mg／L和0mg／L,B-O3-分别为3．1μg／L、8．7μg/L和35．5μg／L;CODMn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。     

造纸废水生化处理出水臭氧微氧化脱色技术的研究

臭氧作为强氧化剂对有机物的氧化反应有选择性,能很快氧化分解木质素等发色有机物,中试研究了臭氧投加量、接触时间等对造纸废水生化处理出水深度处理的影响。结果表明:臭氧投加量为63.47~243.49mg/L时,COD、254nm紫外光下的吸光度(UV254)和色度去除率分别为22.61%~46.67%、22.35%~69.09%及55%~93%,其中色度有较高的去除率,即使在臭氧投加量仅为63.47mg/L时色度去除率也达到约55%;在接触时间为0.62~2.53h时,随着接触时间的延长,COD、UV254及色度去除率随之增加,而1.10h后色度去除率增加不多。以深度脱色为目标,完成了5 000m3/d的工程应用,臭氧相对投加率为0.20~0.50mg(以每毫克COD计)时,色度去除率为55.0%~84.0%。     

臭氧光催化降解水中甲醛的研究

研究比较了3种光化学方法对水中低浓度甲醛的降解效果,考察了初始pH值、甲醛浓度和臭氧投加速率等因素对臭氧光催化(TiO_2/UV/O_3)降解甲醛的影响。结果表明,紫外臭氧(UV/O_3)、光催化(TiO_2/UV)和TiO_2/UV/O_3对甲醛的降解均符合表观一级反应动力学,TiO_2/UV/O_3降解甲醛的一级表观速率常数大于TiO_2/UV与UV/O_3之和,说明臭氧、光催化有明显的协同作用。pH值对臭氧光催化降解甲醛的速率几乎没有影响;甲醛初始浓度增加,表观反应速率常数下降,但甲醛的绝对去除量仍随初始浓度的增加而显著增加;臭氧投加速率增加,降解速率增加。甲醛降解的主要中间产物为甲酸,但甲酸在臭氧光催化反应过程中也快速降解而被矿化,说明臭氧光催化是一种能安全有效去除甲醛的方法。     

TiO2/H2O2/UV和TiO2/O3/UV降解对氯苯甲酸和喹啉的试验研究

主要叙述TiO2/H2O2/UV和TiO2/O3/UV体系降解对氯苯甲酸(4-CBA)和喹啉的试验研究.研究表明,(1)在TiO2/H2O2/UV体系里目标物降解速度先随过氧化氢投加量的增加而提高,但超过一定浓度之后便开始下降;(2)在TiO2/O3/UV体系中,目标降解物的反应速度都非常快,且臭氧浓度高的时候降解速度更快;(3)二氧化钛催化剂在TiO2/O3/UV体系中作为积极因素有助于提高反应速率,而在TiO2/H2O2/UV体系是消极因素,会降低反应速率.     

复合纳米Fe2O3/TiO2可见光催化降解邻甲酚溶液的研究

以复合纳米Fe2O3／TiO2作为催化剂,日光色镝灯为光源,研究了邻甲酚溶液的可见光降解。考察了催化剂制备方法、催化剂使用量、溶液pH、催化剂重复使用等条件对可见光降解的影响。实验结果表明,1％Fe2O3／TiO2（n）对邻甲酚溶液的可见光降解效果最优,比Ti02（p25）的降解率提高了2．6倍。在实验条件下,可见光降解3h,邻甲酚溶液的浓度去除率达95．4％,TOC去除率为72．3％。在较宽的浓度范围内,邻甲酚的反应服从一级动力学反应方程,随着浓度的增大,反应速率常数不断降低。     

UV/TiO2薄膜体系光降解酞酸酯研究

采用自制玻璃负载TiO2薄膜,研究了UV-V is/TiO2以及UV/TiO2/H2O2体系对2种酞酸酯DBP和DEHP的光催化降解情况。研究结果表明,TiO2在暗处对酞酸酯没有降解作用;UV/TiO2体系能有效光降解DBP和DEHP,TiO2具有明显的光催化作用,增强因子分别为fDBP=2.06,fDEHP=1.53;在一定浓度范围内DBP在UV/TiO2体系中的降解速率与其初始浓度成负一级动力学关系;UV/TiO2/H2O2体系对DBP的光降解能力远大于UV/TiO2和UV/H2O2体系,H2O2能显著提高TiO2的光催化活性。     

混凝-催化氧化-水解酸化-生物接触氧化法处理染料废水的中试研究

采用混凝-催化氧化-水解酸化-生物接触氧化法处理高浓度难降解分散染料废水.比较分析了O_3、UV/TiO_2/O_3,UV/O_3/H_2O_23种高级氧化法的处理效果.结果表明,UV/TiO_2/O_3对废水COD和色度有较高的去除率.可明显改善废水的可生化性,废水的BOD_5/COD由0.05～0.07升高至0.42～0.46.在混凝沉淀单元HRT为1.5 h.催化氧化单元(UV/TiO_2/O_3)HRT为3.0 h,水解酸化HRT为10.0 h,生物接触氧化HRT为10.0 h的最佳条件下,该组合工艺对废水COD和色度总的去除率分别可达95.0%、99.5%.     

城市污水生化处理水UV/O3法深度处理效果及影响因素研究

研究城市污水生化处理水的深度处理技术及其影响因素,对于减轻环境污染和实现废水回用具有重要理论意义和实用价值。考察了UV／O3法对城市污水生化处理水深度处理的效果及其影响因素。结果表明,由于UV／O3过程具有氧化能力强,反应无选择性等优点,使其在城市污水生化处理水深度处理方面较普通O3氧化更具有优势,50min时CODCr去除率达到90％以上,达到了深度处理的目的。对于难氧化有机物,UV／O3法处理时几乎大部分都被氧化分解残留量很少,而O3法处理时仍有较多难氧化有机物残留。UV／O3法处理城市污水生化处理水时,在pH=6～9时,CODCr去除率随pH的升高而降低,表明较低pH（pH=5）有利CODCr的去除。有机污泥对CODCr去除率基本没有影响。但无机悬浮物SiO2对CODCr去除率影响较大,投加70mg／L的SiO2后CODCr氧化速率和去除率有较明显下降。随溶液碱度的增加,CODCr的去除率下降,碱度越高对CODCr去除的影响也越明显。     

Role of cupric ions in the H2O2/UV oxidation of humic acids

The purpose of this study is to reveal the role of cupric ions as a natural water contaminant in the H2O2/UV oxidation of humic acids. Humic acids are naturally occurring organic matter and exhibit a strong tendency of complexation with some transition metal ions. Chlorination of humic acids causes potential health hazards due to formation of trihalomethane (THM). The removal of THM precursors has become an issue of public concern. The H2O2/UV process is capable of mineralizing humic acids due to formation of a strong oxidant, hydroxyl radicals, in reaction solution. Experiments were conducted in a re-circulated photoreactor. Different cupric concentrations (0-3.8 mg/l) and different pH values (4-9) were controlled to determine their effects on the degradation of humic acids, UV light absorbance at 254 nm, and H2O2. The presence of cupric ions inhibits humic mineralization and decreases the rate of destruction of humic acids which absorb UV light at 254 nm. On the other hand, the higher the cupric concentration, the lower the H2O2 decomposition rate. In the studied pH range, the minimum of total organic carbon (TOC) removal occurs at pH = 6 in the presence of 2.6 mg/l of cupric ions; both acidification (pH = 4) and alkaline condition (pH = 9) lead to a better removal of TOC. It is inferred from this study that the cupric-complexed form of humic acids is more refractory than the non-complexed one.