铁炭微电解法降解1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的研究

1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)是一种常用的离子液体,被越来越多地应用于精细化学品及药物的合成。由于其对水生生物有毒性的影响且难于生物降解,提出了采用铁炭微电解法来降解[BMIM]BF4,并探讨了影响处理效果的主要因素、工艺条件及其反应动力学。结果表明,影响铁炭微电解降解[BMIM]BF4的因素按从小到大的顺序为:炭铁比、反应时间、pH;铁炭微电解降解[BMIM]BF4的最佳工艺条件是:铁粉用量3 g/L、水样pH2.5、炭铁比2、反应时间为60~90 min;在此条件下,[BMIM]BF的去除率可以达到80%以上,且该降解反应为二级反应。     

UV/H_2O_2工艺降解典型消炎药布洛芬影响因素和降解机理

布洛芬是一种典型药物和个人护理用品(PPCPs),大量生产和广泛使用给环境带来了一定危害。基于响应面方法,采用UV/H_2O_2工艺降解布洛芬(IB),对降解过程中的影响因素(光强、H_2O_2投加量、初始IB浓度)进行了探讨,构建响应面模型。优化的最佳反应条件为:H_2O_2投加量0.10 mol·L~(-1)、初始IB浓度5.00 mg·L~(-1)、UV光强1 400μW·cm~(-2),预测和实验IB以及反应动力学速率常数接近,说明响应面模型能够有效描述UV/H_2O_2降解反应过程。同时用离子阱质谱仪鉴定出IB羟基加成物、4-乙基苯酚、对异丁基苯甲酸等降解中间产物,其中IB羟基加成物的细胞毒性大于IB本身,最后提出降解机理。本研究为UV/H_2O_2工艺降解典型消炎药类污染物提供技术参考。     

Box-Behnken响应曲面优化铁炭微电解降解结晶紫

在单因素实验的基础上,以结晶紫脱色率为评价指标,铁炭比、反应时间与曝气量为考察因素,采用Box-Be-hnken响应曲面法优化铁炭微电解降解结晶紫的工艺条件,同时得出相应的数学模型。实验表明,在结晶紫初始浓度为100mg/L和体积为300 mL,pH为3,反应时间为80 min,铁屑的投加量为20 g,铁炭质量比为2∶1,曝气量为20 L/h的条件下,铁炭微电解对结晶紫的脱色率可达到89.6%。通过Box-Behnken响应曲面可知,铁炭比、反应时间、曝气量以及铁炭比和反应时间的交互作用对结晶紫的脱色率均有显著影响,其中曝气量对脱色率的影响尤为显著;回归模型决定系数R2=0.9067,P=0.039,表明此模型拟合程度良好,且模型显著。铁炭微电解降解结晶紫最佳的工艺条件为:铁炭比为2.4∶1,反应时间为84 min、曝气量为40 L/h,脱色率为93.25%,回归模型的预测值与测定值偏差率为2.26%。     

铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙

针对偶氮类有机物废水具有色度大,难降解的特点,以对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠(甲基橙)为模拟研究对象,对水体系中铁炭微电解-Fe2+/K2S2O8降解甲基橙的方法进行了研究。通过正交实验确定出该方法各因素的影响程度,进一步通过单因素影响实验确定该方法的最佳条件是:铁炭微电解填料、FeSO4和K2S2O8投加量分别为300 g/L、1.3mmol/L和0.7 mmol/L,初始pH值为7.0。在最佳条件下,甲基橙COD和色度去除率分别能达到64.7%和68.2%。     

铁碳微电解预处理强酸高盐印染中间体废水

针对某工业园区混合类化工废水高色度、强酸性、高盐分和难降解且成分复杂的特点,采用以铁碳微电解技术对该混合类化工废水进行预处理。通过正交实验分析得出各因素对微电解出水处理效果的影响程度顺序分别为:铁炭形式搅拌强度反应时间。正交实验和单因素实验的结果表明,微电解实验水平中的最佳运行条件为:铁炭形式为铁炭混合填料、搅拌强度为350 r/min、反应时间为6 h、铁炭比为3∶1、铁炭总投加量为192 g/L。在优化的运行条件下,出水的色度和COD的去除率分别达到36.0%和22.9%。同时,废水的可生化性也有很大提高,B/C提高了44.4%。     

铁炭微电解-Fe~（2＋）/K_2S_2O_8降解甲基橙

针对偶氮类有机物废水具有色度大,难降解的特点,以对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠（甲基橙）为模拟研究对象,对水体系中铁炭微电解-Fe2＋/K2S2O8降解甲基橙的方法进行了研究。通过正交实验确定出该方法各因素的影响程度,进一步通过单因素影响实验确定该方法的最佳条件是：铁炭微电解填料、FeSO4和K2S2O8投加量分别为300 g/L、1.3mmol/L和0.7 mmol/L,初始pH值为7.0。在最佳条件下,甲基橙COD和色度去除率分别能达到64.7%和68.2%。     

电催化强化对布洛芬的去除效果及机制

对比研究了O₃+H₂O₂电催化、 O₃电催化和H₂O₂电催化这3种电催化强化体系对水中难降解污染物布洛芬的去除效果,并且进一步阐明了布洛芬的降解机制。结果表明：经30 min反应后,3种电催化强化体系对布洛芬的去除率分别达到93.2%、84.5%和52.7%,均高于在单独电催化条件下的去除率(46.2%)。尺度排阻色谱-紫外分析结果表明3种电催化强化体系对大分子(28 800 Da)和小分子(2 900 Da)有机污染物均有较好的去除作用。腐殖酸的存在会显著降低布洛芬的去除率。荧光光谱分析结果表明,类腐殖酸和溶解性微生物副产物是限制布洛芬去除的主要原因。硬度离子的存在对布洛芬去除影响较大,在CaCO₃的质量浓度为15 mg·L^-1时,O₃+H₂O₂体系对水中布洛芬的去除率相比去离子水溶液时下降了26.6%。研究阐明了布洛芬的降解路径,布洛芬在降解过...     

净化烹饪油污微生物菌种的选育

利用正交试验方法优化了净化烹饪油污菌种选育的环境和营养条件，即：油：20mL、NaNO3（2g/L)：4mL、KH2PO4(0．5g/L)：3mL、微量元素溶液(CuS04-5H200．03g/L，ZnSO4-7H2O0．1g/L，MnCl2-4H2O0．05g／L)：1mL和温度37℃；而且得出氮源是影响菌体增长的最重要因素，温度是影响微生物降解的重要因素，而微量元素和磷源对菌种培育结果影响较小。在此优化条件下选育出了合适降解烹饪油污的c种子菌液，其每天可降解油22mg，L以上，并鉴定出主要的微生物是嗜水性气单孢菌(Aeromonas hydrophila 4AK4)、黄丝藻属(Tribonema)和多甲藻属(Peridinium)等菌体；分析了选育过程活性微生物、目标污染物和微生物的代谢产物三者之间的关系，发现所选微生物能利用油类物质作为碳源进行生长代谢。     

漂浮负载型光催化剂制备及降解草甘膦研究

以漂珠(FP)为载体,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备了漂浮负载型CdS/TiO2/FP复合膜光催化剂,通过SEM、XRD对其结构进行了表征.以甘草膦农药的光催化降解为模型反应,使用不同光源研究了CdS/TiO2/FP的光催化性能,探讨了影响催化剂活性的因素及采用太阳光做光源处理草甘膦的可行性.结果表明,经4层镀膜500℃热处理的20%(w/w)CdS/TiO2/FP光催化剂具有良好的光催化性能,最佳降解条件为:催化剂加入量3 g/L,初始pH 7～9,Fe2 浓度为2.0×10-3 mol/L.通气量200 mL/min.在最佳条件下,对135 mg/L草甘膦溶液降解率可以分别达到96.3%(125 W高压汞灯,60 min)和82.4%(太阳光,180 min).     

加压活性污泥法处理有机中间体废水的研究

对加压活性污泥法处理有机中间体废水进行了研究,主要考察了停留时间(HRT)、污泥浓度(MLSS)和反应压力等条件对COD去除率的影响.有机中间体废水经铁炭预处理后,COD从原来的8 000 mg/L降到5 000 mg/L左右,BOD5/COD由原来的0.20升高到0.40左右.当反应器内废水混合后COD 2 000 mg/L时,在反应压力0.10 MPa、污泥质量浓度3～5 g/L、停留时间8～10 h条件下,出水COD小于600 mg/L,COD去除率大于70%;出水经混凝沉淀处理后COD小于400 mg/L,可以达到<污水综合排放标准>(GB 8978-1996)三级标准.与常规的活性污泥处理方法相比,加压活性污泥法具有处理速度快、降解效率高和容积负荷大等优点.     

几种不同处理方法对活性炭表面化学性质的影响

活性炭表面官能团的种类和数量决定了活性炭的表面化学性质,而化学性质决定了活性炭的表面吸附特性。使用5种常见的处理方法处理活性炭,采用Boehm滴定法,XPS对活性炭进行表征,通过单因素实验系统地考察了活性炭表面含氧官能团及碱度随处理条件的变化,同时通过碱度变化讨论了部分处理方法对于原活性炭表面灰分的去除。结果表明:在处理液150 mL、20℃、200 r/min条件下:50 g活性炭经0.01～5 mol/L HCl处理4 h,活性炭表面碱度降低范围63.2%～76.5%,灰分去除效果好,低浓度的盐酸就能达到较好的灰分去除效果,活性炭表面没有形成大量的含氧官能团;在HNO3浓度1～12 mol/L、处理时间1～8 h、活性炭量25～75 g条件下处理后总碱度降低显著,灰分去除效果优于HCl处理,HNO3氧化作用使活性炭表面形成了大量含氧官能团,总酸度、羧基、内酯基、酚羟基含量均相对于原活性炭增加明显;在H2O2质量浓度5%～20%、处理时间0.5～4 h、活性炭量25～75 g条件下处理后碱性灰分去除不好,活性炭表面没有形成大量含氧官能团,H2O2处理引起活性炭表面化学性质变化较小;在NaOH浓度0.1～2 mol/L、处理时间1～8 h、活性炭量25～75 g条件下处理后碱度增加明显,酸度减小明显,羧基、酚羟基含量降低。50 g活性炭在微波功率100～500 W、处理时间2～10 min、载气流量600～1 400 mL/min条件下经微波处理后,微波热效应导致含氧官能团分解,总碱度增加,总酸度下降,羧基含量、内酯基含量降低,酚羟基含量因条件的不同而变现出不同的变化。     

粉末活性炭对三烯丙基异氰脲酸酯的吸附性能简

用静态吸附法考察粉末活性炭对水中三烯丙基异氰脲酸酯（CAIC）的吸附行为,采用单因素分析法对活性炭吸附化工废水中TAIC的工艺条件进行研究。实验结果表明,在TAIC模拟废水中,其TAIC初始浓度为800 mg/L,pH为7,在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下,当活性炭的投加量达到4.4 g/L,吸附反应时间为50 min时,TAIC的去除效率最高为96.17%;对于实际废水,其TAIC初始浓度为1 500 mg/L,溶液pH为3,在温度为298 K、转速为150 r/min的条件下,当活性炭投加量达到10 g/L,吸附反应时间为2 h时,TAIC的去除效率最高为46.8%。这也是由于实际废水组分复杂,其他有机物存在一定的吸附竞争机制。     

Cu-SBA-15催化湿式过氧化氢氧化水溶液中罗丹明B

采用水热晶化法合成了不同含铜量的Cu—SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、N2吸附、TEM以及uV—vis对所合成的样品进行表征。以Cu—SBA-15为催化剂,H2O2为氧化剂,催化湿式过氧化水溶液中的罗丹明B,主要考察H2O2浓度、催化剂用量、处理温度、初始pH等因素对罗丹明B氧化效果的影响。结果表明,在同样的处理条件下罗丹明的脱色率明显高于TOC去除率,处理温度、初始pH对罗丹明B的脱色与氧化有重要影响。在罗丹明B初始浓度100mg／L,H2O2初始浓度1．8g／L,催化剂量0．3g／L,温度60℃,pH为7．0,处理时间100min时,罗丹明B的脱色率为98．6％,TOC去除率为62．8％。     

组合工艺去除垃圾渗滤液中的DBP和DEHP

探讨了采用实验室规模的生物处理组合工艺(上流式厌氧污泥床+曝气生物滤池+缺氧反应器+膜生物反应器,UASB+BAF+ANO+MBR)处理垃圾渗滤液过程中,邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DE-HP)两种内分泌干扰物在各工艺段的去除效率和机理。测定结果表明,对于DBP和DEHP浓度分别为164.4μg/L和215.0μg/L的原水,总出水浓度分别降至11.8μg/L和10.4μg/L,去除率分别达到92.9%和95.2%,处理效果良好。其中DBP在处理工艺中逐级降解,主要是微生物的降解作用。MBR是DEHP的主要去除工艺段,去除比例达到56.6%,膜截留效果明显。采用生物处理组合工艺可实现对垃圾渗滤液中DBP和DEHP的同时高效去除。     

强化内电解预处理制药废水

为进一步提高铁炭内电解法处理制药废水的处理效率,采用添加不同强化剂的方法考察分析强化因子的影响效果.在C加入量10g/L,铁屑30g/L,反应时间150 min,pH值7.5的条件下,以不同的盐、金属铜、双氧水作强化剂分别加入反应体系中,检测COD去除效果.实验结果表明:当每升废水中分别加入氯化铜、硫酸锰、硝酸镍、金属...     

竹炭-微生物联合法对沼液中氨氮的去除

采用竹炭-微生物联合法,考察了竹炭用量、菌液用量、进水氨氮浓度、pH、DO、HRT等因素对氨氮废水处理效果的影响;同时采用对比实验,初步探讨了竹炭-微生物联合法处理沼液的作用机理。结果表明,竹炭-微生物法去除沼液氨氮的最优条件推荐为:竹炭用量30 g/L,微生物活性液用量3%,pH 7.0～8.0,DO为2 mg/L,HRT为48 h。竹炭-微生物法对沼液氨氮的去除过程可用一级反应动力学模型C=272.56e-0.0148描述,其去除效果来源于竹炭吸附和生物降解的协同作用,协同程度为48.45%。     

粉煤灰对水溶液中磷的吸附性能及机理

以粉煤灰为吸附剂去除溶液中的磷,考察了其吸附除P动力学特征、热力学特征以及溶液初始pH和粉煤灰投加量对吸附除P效果的影响,并对其吸附除P机理做了初步探讨。结果表明,在给定实验条件下,粉煤灰对P具有较好的去除效果,随着初始P浓度从10 mg/L升高到80 mg/L,平衡吸附量为0.46～2.44 mg P/g粉煤灰,吸附效率从92.2%降低至61.1%;对不同浓度的含P溶液,粉煤灰最适用量为0.6～1.5 g粉煤灰/mg P;相同反应条件下,当温度由25℃升高到45℃时,P初始吸附速率提高了3倍;粉煤灰对P的吸附过程能够较好地拟合Langmuir、Freundlich及D-R吸附等温模型,相关系数均在0.98以上。通过对吸附饱和的粉煤灰进行解析实验发现,初始P浓度较低(<50 mg/L)时,以化学吸附为主,而在初始P浓度较高(>80 mg/L)时,则以物理吸附为主。     

Fenton氧化/高浓度泥浆法处理矿山废水

为了解决某大型铜矿废水COD不达标问题,采用Fenton氧化对原有高浓度泥浆（HDS）工艺进行改进。探讨了Fenton氧化矿山废水各指标的去除效果以及H₂O₂浓度对出水COD去除效果的影响,结果表明,Fenton氧化-电石乳中和絮凝沉淀工艺处理矿山废水是可行的,最优实验条件为：pH稳定在3.0～4.5,H₂O₂投加量0.5 mL/L,电石乳投加量8.5 g/L,PAM投加量1.5 mg/L;系统对废水COD的去除机理是加入的H₂O₂和矿山酸性废水中的Fe²⁺离子在低pH下形成Fenton试剂;系统对TFe、Zn²⁺、Cu2+ 的去除效果比Mn²⁺的去除效果更稳定。     

CuO / 过硫酸氢钾体系催化氧化苯酚简

本论文通过直接沉淀法制备了CuO催化剂,结合过硫酸氢钾,在常温常压下催化氧化处理苯酚模拟废水。采用电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）对催化剂进行了表征,并研究了反应过程中各影响因素对降解效率的影响。实验结果表明,在催化剂用量为0.2 g/L,氧化剂浓度为0.25 g/L,pH值为7,反应时间为60 min的条件下,浓度为50 mg/L的苯酚降解率可达100%,TOC去除率达84%。进一步实验表明,催化剂具有良好的重复使用能力。最后,通过自由基捕捉实验,考察了体系中的自由基种类,并根据实验结果,讨论了CuO/过硫酸氢钾体系的催化降解机理。     

Removal of pesticides from surface waters by combined physicochemical processes. Part I: Dodine

The simultaneous action of powdered activated carbon and several coagulant agents on the removal of the fungicide dodine from spiked distilled water, was studied. As coagulants, ferric chloride (FeCl₃) and basic polyaluminium chlorosulfate ([Al(OH)_xCl_y(SO₄)_z]_n) were examined, using polyacrylamide, in certain cases, as coagulant aid (polyelectrolyte). The efficiency of dodine removal was investigated with respect to the added amount of powdered activated carbon (PAC), the pH value, as well as the type and dose of coagulant and polyelectrolyte. The experiments were performed applying the standard jar-test procedure. The initial concentration of dodine was 250 μg/L. At this concentration and pH range 5–8 it was found that a dose of 100 mg/L PAC was necessary to achieve more than 98% removal of dodine, whereas lower removal (91–93%) was obtained applying half the dose of PAC under the same conditions. However, when 10–100 mg/L FeCl₃ were simultaneously added with PAC, the removal efficiency increased to >98%, even with the half PAC dose.