苯醌对聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系的增效机制

通过构建苯醌增效聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系,讨论了体系中橙Ⅱ的脱色和降解途径.在研究苯醌浓度对聚合硅酸铁铁离子的释放、Fe²⁺与Fe³⁺之间的转化、H₂O₂分解和·OH生成影响的基础上,提出了苯醌对聚合硅酸铁多相UV-Fenton体系的增效机制.结果表明,随苯醌浓度的增加,其紫外光下光解还原聚合硅酸铁并释放Fe²⁺的程度增大、H₂O₂分解速度加快、产生·OH浓度峰值增高且出现的时间提前;苯醌增效体系释放于溶液中的Fe²⁺可以通过Fenton反应转化成Fe³⁺,反应结束后聚合硅酸铁能重新吸附Fe³⁺并使其浓度降低,避免了增效体系铁离子的二次污染.本研究将为多相催化剂催化过程的调控提供新的视角,为多相光助-芬顿反应在有机废水资源化中的应用提供理论依据和技术支持.     

草酸根对α-FeOOH多相UV-Fenton催化能力的增效实验

采用均匀沉淀法合成α-FeOOH,并利用XRD、FT-IR、SEM、BET、EDS等仪器进行分析表征.以金橙Ⅱ为目标污染物,研究254 nm紫外光照射下,草酸根对α-FeOOH多相UV-Fenton催化能力的增效实验.结果表明,合成的催化剂为针棒状,无其他杂元素.草酸根对α-FeOOH多相UV-Fenton降解金橙Ⅱ具有显著的增效能力,并在0.4 mmol·L-1时取得最佳增效效果.在紫外光照射下,初始pH值为3、催化剂用量1 g·L-1、H2O2浓度10 mmol·L-1、草酸根浓度0.4 mmol·L-1时,反应15min即可对初始浓度为0.2 mmol·L-1的金橙Ⅱ达到99%以上的脱色效果.对比α-FeOOH多相UV-Fenton体系,其增效率高达116.9%.相同条件下,丙二酸根、乙酸根、EDTA、柠檬酸根对原体系分别有5.2%、8.1%、23.2%、25.7%的抑制率.相同条件下,草酸根增效体系对有机物的矿化速率常数比基础体系提高69.9%,能大大缩短矿化处理所需时间.草酸根增效机制主要是为亚铁离子的生成提供新的光致还原途径,并在反应初期提高铁离子的浓度、增加体系均相反应比重,进而提高体系HO·的浓度.草酸根增效α-FeOOH多相UV-Fenton体系是一种稳定可靠的方法.增效体系在3次循环之后对金橙Ⅱ的降解仍有101.5%的增效率;反应结束后,草酸根增溶的铁离子能被催化剂重新吸附回表面,避免了催化剂活性组分的流失与铁离子的二次污染.     

UV-Fenton体系处理活性黑KNB染料废水的实验研究

采用UV-Fenton体系处理活性黑KNB染料废水.研究了pH值、H2O2和FeSO4用量、反应温度和反应时间等对染料废水脱色率的影响.实验结果表明,当KNB的初始浓度为50mg/L时,在t=25℃、pH =5.4、[H2O2]=0.2ml/L,[FeSO4]=0.7mmol/L,使用30W的紫外灯光照射条件,反应1小时后,KNB染料废水脱色率几乎可达100％.通过比较反应前后染料废水的UV-Vis吸收光谱,初步探讨了KNB的降解机理.研究表明,UV-Fenton体系可以有效地处理活性黑KNB染料废水,为该工艺处理实际染料废水提供基础数据.     

负载型纳米Fe与负载型纳米Fe-Ni降解甲基橙的对比研究

以阳离子交换树脂为载体,合成了负载型纳米Fe和负载型纳米Fe-Ni双金属材料,并采用扫描电子显微镜和能谱分析对该材料进行表征,考察了m(FeSO4):m(树脂)、负载纳米材料加入量、溶液pH等因素对甲基橙降解率的影响.结果表明,两种负载纳米材料对0.05 g·L-1甲基橙均有较好的降解效果,甲基橙的降解率随负载纳米材料加入量的增加而增加;纳米双金属材料中Ni含量的增加有利于甲基橙的降解.在pH =4酸性条件下降解效果最佳.在优化的降解反应条件下,对比研究了负载型纳米Fe和负载型纳米Fe-Ni对甲基橙的降解效果.结果表明,负载型纳米Fe-Ni对甲基橙的降解效果要优于负载型纳米Fe.制备的材料在多次使用后经活化,仍有良好的催化稳定性.     

杂多化合物脱硫体系与螯合铁体系脱硫产物的对比研究

为全面了解杂多化合物体系的脱硫性能 ,本研究综合运用热重、微分量热及电镜能谱等分析手段对相同浓度的磷钼酸钠体系与螯合铁体系进行了脱硫产物的对比研究 ,结果表明 :磷钼酸钠体系的脱硫产物为仅含少量Mo、V物相的硫磺 ,而Fe EDTA体系的脱硫产物则硫磺含量较低且含有较多Fe的物相。因此 ,磷钼酸钠体系的脱硫性能比螯合铁体系稳定。     

活性炭负载铁催化过硫酸盐降解酸性大红3R

采用浸渍-高温煅烧法制备负载型的Fe/活性炭催化剂,利用电镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)对催化剂进行表征.并以酸性大红3R为目标污染物,用此催化剂研究了过硫酸盐在非均相催化体系的氧化性能.考察了Fe负载量、过硫酸钠用量、催化剂用量、初始污染物浓度等因素对酸性大红3R降解的影响,并对催化剂重复使用性能进行测试.结果表明,Fe负载量为6%时,催化降解效果最好;当Na2S2O8浓度为3.0 g·L-1,催化剂用量1.5 g·L-1,降解3 h时,酸性大红3R去除率达80%以上;催化剂可重复使用5次以上.同时还采用紫外可见、气相色谱-质谱分析其降解的历程.     

铜均相和非均相催化氯化消毒反应研究

在不同的入水pH值条件下,考察了铜离子存在时的均相情况和铜氧化物存在时的非均相情况下,水中余氯的分解和消毒副产物的生成规律.结果表明,与不含铜的情况相比,铜的存在,无论是均相还是非均相,对余氯的分解均有促进作用.不同的pH值条件下,铜均相和非均相对挥发性氯化消毒副产物三卤甲烷(THMs)的生成和非挥发性氯化消毒副产物二氯乙酸(DCAA)和三氯乙酸(TCAA)生成的影响不同,这主要是由于pH值影响了水中可溶性铜离子的浓度造成的.随着pH值的升高,在铜均相和非均相催化下,水中可溶性铜离子的浓度均降低.可溶性铜离子的浓度会影响水中消毒副产物的生成.对于挥发性氯化消毒副产物THMs来说,当铜离子浓度小于2.5 mg·L-1时,随着铜离子浓度增加,对THMs生成的促进作用加强;当铜离子浓度大于2.5 mg·L-1后,对THMs生成的促进作用减弱;对于非挥发性氯化消毒副产物DCAA和TCAA,随着铜离子浓度增加,DCAA的生成量逐渐增加,TCAA的生成量逐渐减少.     

几种阴阳离子对磷钨酸光催化降解甲基橙的影响

以磷钨酸为光催化剂,在紫外灯照射下,对甲基橙溶液进行光催化降解,考察了几种阴阳离子对磷钨酸光催化降解甲基橙溶液的影响。结果表明：Mg^2＋、Ca^2＋、NO3^-、SO4^2-和CO3^2-均对催化活性有促进作用,其中Mg^2＋和Ca^2＋仅有微弱的促进作用;NO3^-和SO4^2-随着浓度的增加促进作用也有所增加;CO3^2-则随着浓度的增加促进作用呈下降趋势;Mn^2＋、Al^3＋和Cl^-对光解反应存在较强的抑制作用,且Al^3＋和Cl^-随着其浓度的增加,抑制作用增强。     

粉煤灰非均相催化H2O2氧化S2-的研究

研究了利用电厂粉煤灰作为过氧化氢催化氧化S^2-的非均相催化剂，试验了各种因素对S^2-去除率的影响。结果表明粉煤灰具有良好的催化活性；常温下，当硫化钠和过氧化氢的起始浓度分别为0．26和0．23mol/L时，粉煤灰的用量仅为4％（质量分数，％）就可使S^2-的去除率提高40％左右；与新灰相比，旧灰的活性下降了约20％。     

酸雨(水)对地质环境的影响研究及其意义

酸雨沉降对地质环境产生危害.地质体(岩石、矿物)为酸雨敏感性研究不可或缺的组成部分.开展地质环境对酸雨危害降解效应的研究具有重要的理论与现实意义.     

烷基膦酸为载体的液膜中Pb(Ⅱ)的迁移

研究了在以烷基膦酸为载体的液膜中Pb(Ⅱ)的液膜迁移行为.探讨了料液相pH值、温度、载体浓度、金属离子浓度对Pb(Ⅱ)迁移率的影响实验结果表明,Pb(Ⅱ)的迁移率随温度和载体浓度的升高而逐渐增大当外水相pH值控制在2.8～4.0、温度为289K～303K、载体浓度为5.00%～7.00%时,Pb(Ⅱ)即可快速并完全迁移.     

亚硝酸盐对乳酸发酵缺氧-好氧SBR脱氮系统除磷的影响

在以可溶性淀粉为唯一碳源、进水含有硝态氮的缺氧-好氧SBR脱氮除磷系统中,研究了投配亚硝态氮对该乳酸发酵系统除磷的影响.试验结果显示,初始投加亚硝酸盐的浓度分别为2、5、10 mg·L~(-1)时对系统的缺氧吸磷及好氧吸磷都产生了抑制作用,缺氧阶段的释磷量和释磷速率随进水亚硝酸盐浓度的增大而升高.亚硝酸盐对缺氧期液相中乳酸和污泥中糖原的积累都有明显的影响,当亚硝酸盐浓度由0 mg·L~(-1)升至10 mg·L~(-1)时,乳酸浓度由14.06 mg·L~(-1)下降至1.56 mg·L~(-1),相反污泥中糖原的含量从235.69 mg·g~(-1)上升至272.97 mg·g~(-1)(以VSS计,下同),并且在好氧阶段糖原的消耗量增加,污泥的吸磷量也随之增加.研究表明,亚硝酸盐对淀粉直接发酵成乳酸的过程及糖原转化为乳酸的过程均有抑制作用.     

Degradation of acid fuchsine by a modified electro-Fenton system with magnetic stirring as oxygen supplying

The current modified electro-Fenton system was designed to develop a more convenient and e cient undivided system for practical wastewater treatment. The system adopted a cathode portion that employed magnetic stirring instead of common oxygen gas di usion or gas sparging to supply oxygen gas for the electrolyte solution. Key factors influencing the cathode fabrication and activity were investigated. The degradation of acid fuchsine with a self-made graphite-polytetrafluorethylene cathode was studied using a spectrophotometer. It was found that the cathode generated hydrogen peroxide with high current e ciency and the hydrogen peroxide yield of the cathode did not decay after 10 times reuse. With the Pt anode at a ferrous ion concentration of 0.5 mmol/L, a pH of 3, and using magnetic stirring, dye decolorization could be rapidly accomplished but the destruction of benzene rings and intermediates was fairly di cult. With a Fe anode, dye degradation was more complete.     

Zn(Ⅱ)对生物质碳源处理酸性矿山排水中厌氧微生物活性影响

通过厌氧批实验的方法,探讨了在硫酸盐还原菌(SRB)法处理模拟酸性矿山排水(AMD)的过程中,以油菜秸秆为碳源时,Zn2+浓度对SRB活性的影响.结果表明,在60 d实验中,以油菜秸秆为碳源时,当Zn2+初始浓度在73.7～196.8 mg.L-1范围时,SRB具有良好活性,实验结束时,pH从初始的5.0上升至中性范围,硫酸根还原率达到96%以上,同时Zn2+浓度降至0.05 mg.L-1以下.Tessier固体形态分类、场发射扫描电镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析发现,Zn以有机物及硫化物的形态被固定,其中硫化物主要为闪锌矿(ZnS).当Zn2+初始浓度为262.97 mg.L-1时,SRB的活性受到强烈的抑制,实验结束时,pH从初始的5.0降至4.0左右,硫酸根还原率只有27%,Zn2+维持在较高浓度范围(25 mg.L-1).油菜秸秆可以作为SRB法长期处理AMD的缓释碳源,能为微生物生长繁殖提供物质和能量;秸秆的吸附性可降低Zn2+的生物毒性,使得SRB可以适应高浓度的Zn2+;SRB可以通过形成硫化物矿物的形式固定元素Zn.