UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶影响因素及机理

利用UV/H2O2光氧化反应器降解水中的磺胺嘧啶,考察了H2O2投量、pH值、紫外功率等因素对去除效果的影响,同时对反应动力学及降解产物进行了分析。结果表明,在紫外辐照与H2O2氧化共同作用下,UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶效果显著,去除率达90%以上,其降解过程符合一级反应动力学模型（R2=0.991 2）。H2O2投量与磺胺嘧啶降解速率常数具有良好的线性关系,H2O2投量由0.03增大至1.50 mmol·L-1,反应速率常数由0.048 2增大至0.359 9 min-1;同时,随着紫外灯功率由5增大至15 W,反应速率常数由0.066 2增大至0.163 1 min-1;随着初始磺胺嘧啶浓度由0.02增加至0.08 mmol·L-1,反应速率常数由0.251 7逐渐降低至0.046 8 min-1;pH由3.0升高至7.0,反应速率常数由0.070 2增大至0.102 3 min-1,当pH继续增大时,反应速率常数反而降低。根据液相色谱/质谱（LC/MS）对中间产物分析,UV/H2O2降解磺胺嘧啶生成质荷比（m/z）为173、186和200的对氨基苯磺酸等中间产物,推测S-N键和C-N键被打开,这些中间产物可进一步被降解,但TOC去除率仅为7%,表明磺胺嘧啶仅部分被矿化。UV/H2O2工艺处理磺胺嘧啶的电能效率（EEO）采用每一对数减少级电能输入进行评价,优化条件下电能效率为0.078 kWh·m-3,可为实际工程应用提供参考。     

紫外活化过硫酸盐工艺降解水中磺胺二甲氧嘧啶动力学特征与机理

采用紫外活化过硫酸盐(UV/PS)工艺降解典型磺胺类抗生素磺胺二甲氧嘧啶(SDM),比较单一紫外(UV)、单一过硫酸盐(PS)和UV/PS对SDM的去除效果,考察各因素对降解动力学的影响,并探究其降解机理,对SDM及其中间产物进行毒性测定和风险评价.结果显示,UV/PS可以加速SDM降解,反应速率常数分别是单一UV和单...     

紫外辐射加速磺胺嘧啶生物降解的机理

采用紫外光解与生物降解耦合的方法可以明显提高磺胺嘧啶(SD)的生物降解速率。经过分析,发现SD在紫外光解过程中首先生成对氨基苯磺酸(p-aminobenzenesulfonic acid, ABS)和2-氨基嘧啶(2-aminopyrimidine, 2-AP),而ABS很快分解为苯胺(aniline, An)和SO42-。其中2-AP不能加速苯胺的生物降解,反而具有一定的生物抑制。而苯胺可以提高其生物降解速率。按比例同时将2-AP和An加入到SD溶液中,其生物降解速率与紫外光解耦合生物降解时相近,是单独生物降解速率的2倍。这是因为苯胺在生物氧化过程中,可以提供足够的电子并通过共基质作用加速SD的初始单加氧反应。     

水中盐酸环丙沙星的超声降解

为研究超声波降解水中盐酸环丙沙星的机理,在不同超声波功率、不同盐酸环丙沙星初始浓度以及不同添加剂条件下,对盐酸环丙沙星进行超声降解研究.在实验条件下,当功率从180 W增至1 000 W时,10 mg/L盐酸环丙沙星降解率从55.2%提高到75.3%; 当功率为360 W,超声2 h时,未加添加剂时其降解率为62.5%,而加入FeSO4、NaCl、H2O2、CCl4、CuSO4、KI和N2后其降解率分别为85.3%、65.7%、70.1%、98.8%、43.6%、8.1%和51.2%.研究结果表明,FeSO4、NaCl、H2O2及CCl4的添加能促进盐酸环丙沙星的超声降解,而CuSO4、KI和N2却显著压抑其降解.盐酸环丙沙星的超声降解主要归因于·OH等活性自由基的氧化作用.     

电催化氧化降解水体中抗生素磺胺

采用电催化氧化方式降解水体中抗生素磺胺（sulfonamide,SA）,考察SA初始浓度、溶液pH、电流强度、电解质种类和浓度对SA降解的影响,运用循环伏安法和水杨酸自由基捕获法研究电催化降解SA的作用机制,并通过LC-MS 分析电催化SA的降解产物。结果表明: SA初始浓度0.12 mmol·L-1、溶液pH为3.0、电流强度20 mA·cm-2、电解质Na2SO4浓度为50 mmol·L-1时,电催化氧化降解3 h后SA降解率为89.2%; 电催化氧化降解SA的一级反应是直接氧化和间接氧化共同作用的过程,一部分SA分子在阳极表面通过电子转移直接氧化生成一级产物,另一部分SA 分子与电解体系产生的·OH发生间接氧化,2种一级产物继续被·OH氧化,生成马来酸和富马酸。     

LVJ纳滤膜对磺胺二甲基嘧啶截留性能

用LVJ-NF102聚酰胺纳滤膜在LJ-2540ST卷式膜中试设备中进行纳滤截留水体中磺胺二甲基嘧啶实验,考察操作时间、操作压力、磺胺二甲基嘧啶浓度和离子强度等因素对纳滤膜截留磺胺二甲基嘧啶的影响。结果表明,LVJ纳滤膜对磺胺二甲基嘧啶的截留率100 min后基本稳定;随操作压力的增加,LVJ纳滤膜通量和对磺胺二甲基嘧啶的截留率都增大;随着溶液中磺胺二甲基嘧啶浓度的增加,LVJ纳滤膜通量下降,对磺胺二甲基嘧啶的截留率先增大后维持不变;随溶液中离子强度的增加,LVJ纳滤膜通量和对磺胺二甲基嘧啶的截留率都减小。在磺胺二甲基嘧啶浓度为28.2 mg/L、操作压力为0.4 MPa条件下,LVJ纳滤膜5 min可使溶液中磺胺二甲基嘧啶截留82.7%。     

TiO2/EP光催化降解水体中微污染磺胺嘧啶的研究

制备了膨胀珍珠岩（EP）为载体的TiO2催化剂（TiO2/EP）,对使用较为广泛的抗生素磺胺嘧啶（SDZ）进行了光催化降解研究,探讨了TiO2的负载量、溶液的初始浓度、初始pH、无机离子（HCO3^-、SO4^2-和Cl^-）和腐殖酸（HA）对SDZ降解效果的影响。结果表明：SDZ的光催化降解符合一级反应动力学方程;当TiO2最佳负载量为20 wt%,SDZ浓度为5 mg/L,pH=6.7,紫外光照射强度为1 000μW/cm^2,反应时间为45 min时,SDZ的降解率达到96%;HCO3^-在低浓度时能促进SDZ的光催化降解,高浓度时促进作用不明显;SO4^2-和Cl^-对SDZ的光催化降解有轻微的抑制作用;HA对SDZ光催化降解有显著的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强。UV-TiO2/EP是一种去除水体中微污染SDZ的有效方法。     

超声辐照对水中化学污染物的降解

超声辐照处理水中化学污染物取得了良好的效果，受到人们的关注。论述了超声辐照降解化学污染物的反应机理、降解速度、影响因素及超声辐照对微生物的影响；同时也指出了超声技术的发展方向和实际应用中面临的问题。     

声光催化降解水中有机污染物

声光催化是水处理降解有机污染物的一种新技术。在分析中，探讨了该技术降解有机污染物的机理，以及国内外研究现状，包括降解效果和主要的影响因素。     

TiO_2/EP光催化降解水体中微污染磺胺嘧啶的研究

制备了膨胀珍珠岩(EP)为载体的TiO2催化剂(TiO2/EP),对使用较为广泛的抗生素磺胺嘧啶(SDZ)进行了光催化降解研究,探讨了TiO2的负载量、溶液的初始浓度、初始pH、无机离子(HCO3-、SO42-和Cl-)和腐殖酸(HA)对SDZ降解效果的影响。结果表明:SDZ的光催化降解符合一级反应动力学方程;当TiO2最佳负载量为20 wt%,SDZ浓度为5 mg/L,pH=6.7,紫外光照射强度为1 000μW/cm2,反应时间为45 min时,SDZ的降解率达到96%;HCO3-在低浓度时能促进SDZ的光催化降解,高浓度时促进作用不明显;SO42-和Cl-对SDZ的光催化降解有轻微的抑制作用;HA对SDZ光催化降解有显著的抑制作用,浓度越高,抑制作用越强。UV-TiO2/EP是一种去除水体中微污染SDZ的有效方法。     

超声波-空气体系对溶液中五氯酚的降解

以五氯酚(PCP)为目标污染物,研究了超声波-空气体系对PCP降解的可行性和降解特性。溶液温度和初始pH对五氯酚吹脱作用实验表明,在弱酸性和碱性条件下空气对五氯酚基本无吹脱作用;空气流量、初始pH、温度、反应物浓度等因素对超声波-空气体系降解五氯酚的影响实验表明,当空气流量为25 mL·min-1,pH=5时,去除效果最优,低温、低浓度有利于五氯酚降解;考察了5种常见金属离子对强化降解五氯酚的影响,其强化作用顺序依次为Fe2+ > Cu2+ > Al3+ > Zn2+ > CK > Mg2+(CK为空白),Fe2+与体系之间存在协同效应;降解机理研究表明,体系对五氯酚的降解以自由基氧化作用为主,H2O2氧化为辅,空气的加入能明显促进H2O2的产生,加入Fe2+后,H2O2与之反应生成·OH,导致H2O2含量急剧减少。     

Degradation of diuron in aqueous solution by ozonation

Degradation of diuron [3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea] in aqueous solution and the proposed degradation mechanism of diuron by ozonation were investigated. The factors that affect the degradation efficiency of diuron were examined. The generated inorganic ions and organic acids during the ozonation process were detected. Total organic carbon removal rate and the amount of the released Cl^? increased with increasing ozonation time, but only 80.0% of the maximum theoretical concentration of Cl^? at total mineralization was detected when initial diuron concentration was 13.8 mg L^?1. For N species, the final concentrations of NO₃ ^? and NH₄ ⁺ after 60 min of reaction time were 0.28 and 0.19 mg L^?1, respectively. The generated acetic acid, formic acid and oxalic acid were detected during the reaction process. The main degradation pathway of diuron by ozonation involved a series of dechlorination-hydroxylation, dealkylation and oxidative opening of the aromatic ring processes, leading to small organic species and inorganic species. The degradation efficiency of diuron increased with decreasing initial diuron concentration. Higher pH value, more ozone dosage, additive Na₂CO₃, additive NaHCO₃ and additive H₂O₂ were all advantageous to improve the degradation efficiency of diuron.     

好氧颗粒污泥负载纳米二氧化钛强化磺胺嘧啶降解的机制及性能

抗生素在传统污水处理厂的去除效果有限,基于此,制备了一种将纳米二氧化钛(TiO₂)吸附在好氧颗粒污泥上的生物纳米材料,该材料可以在不影响其他污染物去除性能的情况下提高废水中磺胺嘧啶(SDZ)类抗生素的降解,并强化中间产物的进一步转化。结果表明,AGS对TiO₂的吸附满足伪二级吸附动力学,得到的生物纳米材料结构稳定;在TiO₂为20 mg·L⁻¹时吸附速率最快、对污泥内细胞和胞外聚合物影响较小;用该材料降解含SDZ的模拟废水时,紫外光照会促进生物纳米材料中异养菌的活性,提高耗氧有机污染物、SDZ及其中间产物对氨基苯磺酸的去除率,10 h内SDZ平均降解速率可达0.97 mg·(L·h)⁻¹。以上获得的新型生物纳米材料可为抗生素废水的处理提供新的技术选择。     

水中有机污染物超声强化氧化技术研究进展

超声波技术在化学、环境、制药以及生物等领域有着广阔的应用前景。在降解水中难降解有机污染物方面 ,超声强化氧化技术有一定优势 ,降解效果显著 ,符合绿色环保技术的要求。超声强化氧化技术主要可分为超声空化技术、超声强化化学 (催化 )氧化技术、超声强化电化学 (催化 )氧化技术、超声强化光化学 (催化 )氧化技术、超声 生物降解等几大类 ,本文对各类技术的优缺点进行了评述。     

一株假单胞菌降解石油污染物的降解动力学与降解机制

从某石油污染场地土壤中分离出一株石油降解菌B-1(Pseudomonas),研究了该菌株降解石油污染物的动力学,通过气相色谱(GC)/质谱(MS)分析了石油组分降解前后的变化规律,并对其降解机制进行了初探。结果表明:(1)苯、二甲苯、萘的降解动力学拟合方程大部分与一级降解动力学方程拟合效果良好,苯、二甲苯、萘的降解半衰期分别为0.47~1.67、1.54~3.60、4.41~7.00d;(2)可以通过全扫描图谱及检索出的代谢产物明确微生物降解苯、二甲苯、萘的降解途径。     

高声能密度超声波破碎污泥细胞效能的研究

采用超声波在较高声能密度下处理SBR的剩余污泥,主要考察了含固率、声能密度和作用时间对污泥细胞破碎效果的影响。结果表明,在声能密度0.5～3 W/mL内,含固率1%～1.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈线性升高;在声能密度1～3 W/mL内,含固率0.25%～0.5%的剩余污泥经超声波作用后,上清液SCOD随作用时间呈平缓缓慢升高。高声能密度超声波更适合对较高含固率污泥的细胞破碎;此情况下,上清液SCOD增幅、NH4＋-N、TN及TP升幅均与声能密度正相关。经超声波作用6 min后,污泥形态结构已破坏。