光-Fenton/TiO2催化氧化法降解酸性红B的研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法制备TiO2,将TiO2与Fenton试剂联合用来处理酸性红B模拟废水,研究了在紫外光条件下的降解效果,确定最佳反应条件.实验结果表明,采用TiO2与Fenton试剂联合的方式对酸性红B染料废水进行处理,其降解效果明显优于单一使用TiO2和Fenton法的处理方式.对于初始浓度为100 mg/L的酸性红B模拟染料废水,在TiO2投加量为1 g/L,pH为3,Fe2+为0.15 mmol/L,H2O2为1mmol/L,UV光照时间为60 min时,脱色率可达最佳.     

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.     

氧化亚铜类Fenton氧化降解染料活性艳蓝KN-R的研究

氧化亚铜(Cu2O)与H2O2组成的类Fenton体系能很好的氧化降解印染废水中的有机物.实验用Cu2O类Fenton氧化降解染料活性艳蓝KN-R,研究表明,Cu2O类Fenton能很好的氧化降解染料活性艳蓝KN-R.在KN-R的溶液初始pH值为2,水浴温度为50℃的条件下,用0.429 g Cu2O(0.3 mmol)和0.1 mL、质量分数为30%的H2O2处理50 mL、质量浓度为100mg/L的KN-R溶液1 h,其脱色率为95.09%,TOC去除率为56.38%.     

无机离子对Fenton氧化染料氨基黑10B的影响

在室温25℃,染料氨基黑10B质量浓度为40 mg/L,FeSO4浓度为2 mmol/L,H2O2浓度为4.5 mmol/L,pH值为3.0,反应时间为60 min条件下,对比研究了5种常见无机离子(Fe3+,Cu2+,NO3-,H2PO4-和Cl-)对Fenton氧化染料氨基黑10B脱色效果的影响.试验结果表明,Fe3+具有一定的促进作用,而Cu2+,NO3-和Cl-则对反应有一定的抑制作用,溶液中H2PO4-的存在,对Fenton有较强的抑制作用.     

UV/H_2O_2/草酸高铁铵体系中孔雀石绿的光降解研究

研究了UV/H2O2/草酸高铁铵体系下孔雀绿(Malachite green,MG)光降解过程中的影响因素,包括MG的初始浓度、初始pH值、投加H2O2浓度和草酸高铁铵浓度等。结果表明:MG初始浓度越低光降解越快,碱性条件有利于MG的降解,其最佳降解pH为11.0;随H2O2浓度的增加,MG降解率先增加后减少,在100mmol/L时,降解率最高;MG降解率随草酸高铁铵浓度增加而增加,于10.0mmol/L时MG降解率最高;UV/H2O2/草酸高铁铵体系的降解效果较强,交叉实验结果表明H2O2:草酸高铁铵浓度比在1～20:1时降解率均高于。因此该体系具有快速、简单、经济并高效率等特点,可应用于染料废水的降解和脱色工艺中。     

Fenton氧化法处理偶氮染料丽春红2R废水的研究

采用Fenton氧化法处理偶氮染料丽春红2R模拟废水,研究不同因素对丽春红2R模拟废水的降解效果。结果显示,p H=3.0、H2O2浓度为2 mmol/L、c(Fe2+)/c(H2O2)=1∶5条件下,Fenton氧化法对丽春红2R模拟废水反应体系的降解效果最佳。此外,在室温(30℃)和p H=3.0条件下,模拟出Fenton氧化降解丽春红2R的初始动力学方程为R=dm/dt=0.00198[c(Ponceau2R)]0.7234[c(Fe2+)]0.5297[c(H2O2)]0.3574。通过LC-MS图对Fenton氧化降解丽春红2R过程中间产物的分析,从而推断出该染料氧化降解的路径。     

UV／H2O2／草酸铁络合物氧化工艺对染料废水脱色的研究

采用UV／H2O2／草酸铁络合物氧化工艺处理染料活性艳蓝K-3R模拟废水,考察了不同反应条件对脱色效果的影响。试验结果表明：UV／H2P2／草酸铁络合物氧化工艺对活性艳蓝K-3R具有较好的脱色效果,pH值,H2O2,Fe^3＋,C2O4^2-的浓度对脱色效果有较大影响。对7种不同类型的染料模拟废水的UV／H2O2／草酸铁络合物氧化工艺脱色实验结果表明,染料结构对于脱色效果也有很大影响,偶氮染料比蒽醌染料更易于脱色。     

水中安乃近高级氧化法去除及其产物的毒性评价

在实验室规模下,利用UV、H2O2、UV/H2O2、Fenton和UV/Fenton等高级氧化技术降解安乃近并对其降解产物进行毒性评价.在对各参数(pH值、H2O2投加量、Fe2+投加量、光照时间)优化的基础上,用TOC去除率和降解率对降解效果进行评价.安乃近及其光催化降解中间产物在水溶液中的毒性通过其对普通小球藻的生长抑制作用评价,并以96h的半数效应浓度(EC50)表示.结果表明,UV/Fenton对安乃近的降解率最大(96%),最佳降解条件为pH3,Fe2+、H2O2浓度分别为2,140mg/L.初期降解产物的生物毒性比母体化合物大,其EC50达到最小值(13.65mg/L),随降解时间的延长,EC50值逐渐增大,在180min为44.07mg/L,小球藻生长状况良好,表明含低浓度安乃近的水溶液经过UV/Fenton法处理后对水中生物已不具有危害作用.     

Fenton试剂氧化降解腐殖酸动力学

研究了Fenton试剂氧化降解腐殖酸废水的过程及动力学.结果表明,Fenton法能通过氧化和混凝作用有效去除腐殖酸,其中氧化降解速率主要与Fenton试剂投量、腐殖酸初始浓度和初始pH值有关,且氧化作用主要发生在反应前60 min.在pH为4.0,[Fe2+]0为5～40 mmol.L-1,[H2O2]0为40～120 mmol.L-1,[HS]0为250～1 000 mg.L-1,温度为278～318 K的实验范围内,反应初始阶段腐殖酸的氧化降解符合表观反应动力学模型.模型值与实验值吻合良好,说明该反应动力学模型能较好地描述Fenton氧化降解腐殖酸过程.Fenton氧化降解腐殖酸的初始反应活化能Ea为14.9 kJ.mol-1,说明反应较易进行.动力学模型的反应总级数为2.34,其中H2O2的反应分级数(0.86)高于Fe2+的分级数(0.47),表明H2O2浓度比Fe2+浓度对Fenton氧化降解反应的影响大.     

碱性条件下UV/FeEDTA/H_2O_2降解2,4-二氯苯酚的研究

采用UV/FeEDTA/H2O2体系在碱性条件下降解2,4-二氯苯酚废水,探讨了pH值,H2O2,FeEDTA以及2,4-二氯苯酚初始浓度等因素对其去除率的影响。结果表明,碱性条件下对250mg/L的2,4-二氯苯酚废水,最佳处理条件如下:pH=8,[H2O2]=20mmol/L,[FeEDTA]=1mmol/L,此条件下,反应50min后,2,4-二氯苯酚的去除率高达99.6%。     

高铁酸盐溶液氧化直接耐晒黑G的效果及机理

研究了高铁酸盐溶液(FS)降解直接耐晒黑G(DB19)的效果,并采用UV-Vis、GC/MS等方法对降解机理进行了分析.结果表明,FS对DB19的脱色效果较好,pH<7.7时,5min的脱色率达到94%以上,最佳范围为pH<10.7.FS的最佳投加量为20mg/L,反应60min时,对DB19色度和COD的去除率分别为95%和60%. FS对DB19废水TOC的去除率为5%,表明染料大分子难以被完全矿化.UV-Vis扫描、GC/MS分析和体系pH值的变化结果表明,染料分子的偶氮键能被迅速攻击破坏,使染料消色,染料大分子被氧化为有机小分子中间产物,提高了染料废水的可生化性,同时产生大量的酸性有机中间物质,导致体系的pH值显著降低.     

黄曲霉A5p1对偶氮染料的降解特性和降解途径

以黄曲霉菌株A5p1为生物材料,研究其脱色染料的广谱性,并选择偶氮染料直接蓝71（DB71）为模型底物,探讨脱色特性及降解产物.该菌株对15种染料的脱色测试结果表明,染料浓度为100mg/L时脱色效率为61.7%~100%.该菌对偶氮染料DB71具有生物吸附和生物降解的双重作用,在pH值7.0,温度30℃,染料浓度300mg/L,蔗糖为碳源时对DB71 脱色率为100%.酶分析显示葡萄糖氧化酶和锰过氧化物酶参与染料的降解.FTIR、GC-MS和LC-MS分析确定代谢终产物为萘胺、叠氮萘、2-羟基-6-草酰-苯甲酸和1-萘酚.     

生物表面活性剂-微生物强化紫花苜蓿修复多环芳烃污染土壤

在温室盆栽条件下,通过单独或联合添加生物表面活性剂鼠李糖脂(RH)和接种多环芳烃专性降解菌(DB),研究了利用生物表面活性剂-微生物强化紫花苜蓿(Medicago sativa L.)修复多环芳烃(PAHs)长期污染土壤的效果.结果表明,添加鼠李糖脂和接种PAHs专性降解菌能促进紫花苜蓿的生长和土壤中PAHs的降解.培养90d后,RH、DB处理的PAHs的降解率分别为30.0%和49.6%,均高于对照处理(CK)(21.7%).RH+DB处理PAHs的降解率最高达53.9%,说明鼠李糖脂和PAHs专性降解菌协同作用显著.另外,随着PAHs苯环数的增加,其平均降解率逐渐降低,但是接种PAHs专性降解菌能够提高4环和5环PAHs的降解率.同时也发现土壤中脱氢酶活性和PAHs降解菌数量越高的处理,土壤PAHs的降解率也越高.所以添加鼠李糖脂和接种PAHs专性降解菌能够有效促进土壤多环芳烃降解.     

菌株HP3对溴胺酸的降解机理

通过正交试验,得到菌株HP3降解溴胺酸最佳条件为温度30℃,pH值7.0,摇床转速160r/min,培养基中不含NaCl有利于溴胺酸的降解.在此条件下,溴胺酸的降解遵从负指数模式.葡萄糖和硫酸铵的加入显著地提高菌体降解溴胺酸的速度.不同金属化合物对菌株HP3降解溴胺酸有不同程度的抑制作用,其中以HgCl₂和AgNO₃最显著.菌株HP3能降解化合物蒽醌、1,4,5,8-四羟基蒽醌和1-氨基蒽醌-2-磺酸钠,表明该菌株对底物的降解没有严格的专一性.溴胺酸经菌株HP3作用后吸收光谱发生明显变化.TOC分析表明,菌株HP3将溴胺酸的蒽醌环破坏后利用其中的一部分有机碳.液相色谱检测有中间产物邻苯二甲酸生成.溴胺酸降解终产物分子量为289和290.     

双氧水强化微电解法模拟降解苯酚的研究

苯酚是最简单的有机模型化合物,对其进行降解试验有助于了解微电解作用机理,为含酚废水的治理提供试验方法及工艺参数。试验得出最佳工艺为:当进水pH=3,H2O2加入量为0.1％,反应时间10 min时,出水TOC去除率>90％。发现进水中H2O2的加入对微电解法具有明显的强化作用,对作用机理进行了探讨。     

γ-射线辐照-H2O2联合技术降解3-氯酚的研究

利用60Coγ-射线辐照3-氯酚(3-CP)水溶液,研究了其辐射降解特性.通过测量辐射后3-氯酚的去除率、紫外-可见光谱、脱氯率、总有机碳(TOC)去除率等,探讨了吸收剂量、氯酚初始浓度、H2O2加入对氯酚降解效果的影响,并初步探讨了氯酚降解动力学特性.结果表明,当3-氯酚浓度为10 mg.L-1,辐射剂量为2 kGy时,脱氯率可达100%,TOC去除率达53%;当辐射剂量提高到8 kGy时,3-氯酚可完全矿化,TOC去除率达100%.3-氯酚的辐照降解过程可用一级反应动力学方程拟合.氯酚单独γ-辐射以及辐照/H2O2联合处理的一级反应动力学常数k分别为0.279 h-1和0.542 h-1.     

Fe3O4/CeO2复合材料催化降解橙黄G的效能及降解途径

为研究磁性纳米Fe₃O₄/CeO₂复合材料在高浓度难降解有机废水处理中的应用,利用共沉淀法制备Fe₃O₄/CeO₂复合材料,并将其作为非均相类Fenton催化剂降解橙黄G染料废水,利用单因素法优化出最佳降解工艺,同时利用TOF-MS/MS(飞行时间质谱)检测降解中间产物,推测出可能降解途径.结果表明,当Ce/Fe为1 :1(质量比)时制备的Fe₃O₄/CeO₂复合材料催化效果最佳.最佳降解工艺条件:初始pH为2.0,温度为30 ℃,H₂O₂投加量为30 mmol/L,Fe₃O₄/CeO₂复合材料的投加量为2.0 g/L,初始ρ(橙黄G)为50 mg/L.在最佳降解工艺条件下反应120 min后,橙黄G去除率为96.2%,TOC去除率为65.0%,Fe₃O₄/CeO₂复合材料至少可重复利用6次.研究显示,橙黄G降解主要有三条可能的降解途径,包括偶氮键断裂、偶氮键与苯环断开、脱磺酸基、羟基化以及开环等过程,共检测出八种可能的降解中间产物,主要有苯胺、苯酚、萘酚以及羧酸等.      

新型无极准分子光源深度处理水相中含N-杂环化合物

采用微波激发Kr/I2混合气体产生的206 nm准分子紫外光降解水相含N-杂环化合物,考察了206 nm准分子光直接光解模拟喹啉和吲哚废水的效果.结果表明,初始浓度为20 mg.L-1的吲哚溶液,光照80 min时去除率达62.0%,150 min时TOC去除达50.7%.光照时间、初始浓度和溶液的pH值对喹啉的降解有一定的影响.相同条件下,喹啉的去除率和TOC损失率都明显低于吲哚.光解后的溶液经旋转蒸发提取,顶空注射进入气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)定性分析,结果表明,光照下喹啉发生开环降解,生成了甲苯、二甲苯、酸、醛和酯类化合物,而吲哚降解过程中发生了聚合反应.最后,根据中间产物,推断了206 nm准分子光源光解喹啉和吲哚的机制.     

紫外光在臭氧降解不同有机物过程中的协同作用

利用O3／UV分别对与臭氧有不同反应活性的对氯苯酚、硝基苯、乙酸和草酸进行了降解试验,结果表明,UV与臭氧化降解的协同作用与目标有机物本身的性质有很大关系,在本实验条件下,UV与臭氧的联用反而降低了对氯苯酚的臭氧化降解效率,30min后体系的TOC去除率仅有59％,而单独臭氧化TOC的去除率达到了66％;对硝基苯和草酸而言,UV均明显地提高了臭氧的降解效率,40min时两者TOC的去除率分别为44％和90％,比单独臭氧化处理分别高出了6％和33％;但是,O3／UV对乙酸几乎无降解活性．在这4种有机物的单独臭氧化降解过程中,除对氯苯酚外,水中均可检测到溶解臭氧．以上的实验结果表明,目标有机物对紫外光的吸收及单独臭氧化过程水中溶解臭氧的存在是O3／UV降解效率提高的必要条件．除UV对目标有机物的活化作用外,降解过程的中间产物H2O2也是O3／UV降解效率提高的一个重要因素,UV分解溶解臭氧在此过程可能仅起了辅助作用。     

Catalyzed degradation of disperse dyes by calcium alginate-pectin entrapped bitter gourd （Momordica charantia） peroxidase

Calcium-alginate pectin entrapped bitter gourd peroxidase (BGP) has been employed for the treatment of disperse dyes: Disperse Brown 1 (DB 1) and Disperse Red 17 (DR 17). Peroxidase alone was unable to decolorize DR 17 and DB 1. However, the investigated dyes were decolorized maximally by BGP in the presence of 0.2 mmol/L redox mediator, violuric acid (VA). A slow decrease in percent decolorization was observed when VA concentration was higher than 0.2 mmol/L which could likely be due to the high reactivity of its aminoxyl radical (> N–O.) intermediate, that might undergo chemical reactions with aromatic amino acid side chains of the enzyme thereby inactivating it. Maximum decolorization of the dyes was observed at pH 3.0 and 40°C within 2 hr of incubation. Immobilized peroxidase decolorized 98% DR 17 and 71% DB 1 using 35 U of BGP in batch process in 90 min. Immobilized enzyme decolorized 85% DR 17 and 51% DB 1 whereas soluble enzyme decolorized DR 17 to 48% and DB 1 to 30% at 60°C. UV-visible spectral analysis was used to evaluate the degradation of these dyes and their toxicity was tested by Allium cepa test. The generally observed higher stability of the bioaffinity bound enzymes against various forms of inactivation may be related to the specific and strong binding of enzyme with bioaffinity support which prevents the unfolding/denaturation of enzyme. Thus entrapped peroxidase was found to be effective in the decolorization of the investigated dyes.