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。     

臭氧催化氧化去除水中聚乙烯醇

以Fe2+、Mn2+和Cu2+为催化剂,运用臭氧催化氧化技术对水中聚乙烯醇进行去除实验。结果表明:与单独臭氧氧化比较,臭氧催化氧化对聚乙烯醇的去除效果明显提高,且与催化剂浓度相关,去除效果随Fe2+浓度的增大而提高,在35 mg/L左右达最大值,去除率为85%;随Mn2+浓度的增大而降低,最佳含量约为5 mg/L,去除率为54%;加入Cu2+催化剂,在35 mg/L时去除率为5%,其他剂量时去除效果不明显。3种催化剂投加量同为35 mg/L,反应时间3 h条件下,去除效果对比为:Fe2+ > Cu2+ > Mn2+。     

二级出水中亚硝胺类消毒副产物分布及臭氧化特性

在污水深度处理过程中,臭氧氧化通常用来去除二级出水中的难降解有机物,提高后续深度处理工艺的处理效率。针对臭氧氧化对二级出水中亚硝胺类消毒副产物的作用,以城市污水厂二级出水为研究对象,采用固相萃取及超高效液相串联三重四级杆质谱联用仪作为分析测试手段,对二级出水中亚硝胺类消毒副产物的分布及臭氧化特性进行研究。结果表明,二级出水中7种亚硝胺类物质浓度由大到小依次为NPYR、NDIP、NDBA、NDMA、NMEA、NDPA和NDEA,均值分别为250、45.96、31.17、28、4.92、4.71和2.15 ng·L-1。随着臭氧投加量的提升,臭氧氧化会使二级出水中的亚硝胺类物质含量增加,特别是NPYR、NDIP、NDBA和NDMA 4种物质;但亚硝胺类物质的生成势却随之降低,且在臭氧氧化作用下亚硝胺的生成势降低量明显高于其自身的增加量,臭氧投加量越大,二者之间的差异越明显。臭氧氧化导致亚硝胺生成势的降低作用可以减少后续深度处理工艺及消毒过程中该类物质的生成,有利于保障再生水的回用安全。     

β-FeOOH/蜂窝陶瓷催化臭氧化高效去除饮用水中有机污染物

市售蜂窝陶瓷经过氧化铝涂层后,进一步负载β-FeOOH活性组分,制得改性蜂窝陶瓷催化剂(β-FeOOH/Ce-ramic honeycomb,β-FeOOH/CH)。与单独臭氧氧化相比,基于该催化剂的固定床反应装置体现出更好的臭氧化活性,反应20 min后,水中的2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)就可以完全去除,其矿化效率也可以达到80%以上。进一步考察了进水流速、有机物浓度等因素对多相催化臭氧化效率的影响,结果表明:β-FeOOH/CH可以显著提高臭氧的利用效率,能够有效去除水中包括2,4-D在内的多种有机污染物,而且催化剂可以重复使用,在长期的运行实验中其催化性能没有明显下降,该反应装置在饮用水深度处理领域具有很好的应用潜力。     

羟基氧化铁催化臭氧氧化去除水中阿特拉津

以实验室制备的羟基氧化铁(FeOOH)为催化剂,研究了其催化臭氧氧化去除水中痕量阿特拉津的效能,并对影响催化效果因素及降解机理进行了探讨。在本实验条件下,反应8 min时催化氧化阿特拉津的去除率比单独臭氧氧化高出63.2%,而FeOOH对阿特拉津的吸附量很小,结果表明,FeOOH对臭氧氧化水中的痕量阿特拉津具有明显的催化活性。探讨了催化剂投量、pH、阿特拉津初始浓度和重碳酸盐碱度对催化氧化阿特拉津的影响。催化剂最佳投量为150 mg/L,去除率随pH和阿特拉津初始浓度的增加而升高,重碳酸盐浓度为200 mg/L时催化作用受到明显抑制。通过研究叔丁醇对催化反应的影响间接推断了催化反应的机理,叔丁醇作为羟基自由基抑制剂有效地抑制了水中羟基自由基的生成和它对阿特拉津的氧化反应,间接证明这种催化作用遵循羟基自由基的反应机理。     

NiO/AC催化臭氧氧化去除水中的苯酚

采用低温湿式浸渍法制备了负载氧化镍/活性炭(简称NiO/AC)催化剂。在不同pH、叔丁醇浓度等条件下,对NiO/AC与臭氧联合催化臭氧氧化苯酚的降解效果等进行了研究。用XRD、SEM及BET技术分析了活性炭与催化剂的组成、形貌及结构变化。结果表明,镍以棒状氧化镍的形式负载在活性炭表面,与AC相比,NiO/AC比表面积减少了47.9%。在O3/NiO/AC与苯酚的反应体系中,反应遵循羟基自由基(HO.)机理,苯酚的去除率比单独臭氧氧化提高了29%,且与溶液pH呈正相关。NiO/AC催化性能较稳定,镍离子最大析出浓度仅为7 mg/L,可重复使用。     

臭氧—生物活性炭工艺去除水中有机微污染物

在臭氧化的反应柱中填装陶粒滤料,构成了臭氧－陶粒→生物活性炭不深度净化流程,用该流程去除水中有机微污染物,ＣＯＤＭＮ去除率近近４０％,浊度和色度大大降低,色－质联机分析表明,原水中有机物由５８种降至３０种,潜在有毒有害物质由１３种减少到４种。     

氧化铈/活性炭催化臭氧氧化技术去除水中邻苯二甲酸二甲酯

用浸渍法在活性炭(AC)上负载氧化铈(CeO2)制备催化刺CeO2/AC催化臭氧氧化去除邻苯二甲酸二甲酯(DMP),考察了臭氧投加量,DMP初始浓度和溶液初始pH的影响.结果表明,CeO2/AC催化臭氧氧化去除DMP的最佳臭氧投加量为50mg/h,DMP初始浓度和溶液初始pH对CeO2/AC催化臭氧氧化DMP过程都有一定的影响.在DMP初始质量浓度为30 mg/L、溶液初始pH为5、臭氧投加量为50 mg/h、反应60 min时,CeO2/AC的加入(1.5g/L)有利于催化臭氧氧化DMP过程中总有机碳(TOC)的去除,TOC去除率由AC催化臭氧氧化的48%提高到68%.而单独臭氧氧化过程中的TOC去除率仅22%;且单独臭氧氧化与AC、CeO2/AC催化臭氧氧化DMP的矿化过程均符合二级反应动力学方程,CeO2/AC催化臭氧氧化DMP时TOC降解的二级反应动力学常数为0.0015L/(mg·min),分别是AC催化臭氧氧化的2.5倍和单独臭氧氧化的7.5倍.     

紫外线活化过一硫酸盐工艺对水中苯脲类除草剂Chlortoluron的去除特性研究

为研究紫外线活化过一硫酸盐(UV/PMS)工艺对水中常见苯脲类除草剂绿麦隆(Chlortoluron)的去除特性,对比考察了UV/PMS工艺与单独UV、单独PMS对Chlortoluron的降解效果,系统探讨了降解过程中关键工艺参数如PMS投加量、UV强度、pH和常见水体背景离子(Cl^-、NH⁺₄、HCO^-₃及SO^2-₄)对Chlortoluron降解的影响,并对其相关成本效益进行了衡算分析。结果表明,UV/PMS体系中产生的强氧化性自由基包括SO^-₄·和HO·大大提高了Chlortoluron的去除速率,其降解过程符合拟一级动力学模型且降解速率随PMS投加量和UV强度的增加而增大;碱性pH环境比酸性pH更有利于Chlortoluron的去除;水体背景离子Cl^-和NH⁺₄显著抑制了Chlortoluron的降解,HCO     

氯化和臭氧化去除饮水中氨基甲酸酯类杀虫剂

最近,以色列和美国学者联合提出一种通过消毒去除饮水中氨基甲酸酯类杀虫剂的简易方法。他们将丁醛肟威、乙肟威、残杀威和西维因与过量消毒剂氯气、二氧化氯或臭氧作用。结果表明,四种杀虫剂与二氧化氯均无反应。西维因和残杀威与氯气也无作用。但是,四种杀虫剂都能与臭氧迅速反应。用反相     

电吸附对水中盐类、氨氮、COD的去除效果分析

电吸附技术作为高效、环境友好型的除盐、除氨氮技术,可应用与水的深度处理领域内。为了使污水回用达到工业用水的水质标准,对电吸附去除水中盐类、氨氮、COD的效果进行分析,结果表明,电吸附设备处理不同氨氮浓度的废水,对中低浓度的氨氮去除效果稳定,当进水氨氮浓度低于20 mg/L时,处理后出水氨氮浓度低于5 mg/L,COD浓度小于25 mg/L,达到回用标准;随着进水盐浓度的增大电吸附处理效果逐渐变差,在电导率低于2 500 μS/cm时除盐率在75%左右,氨氮去除率达到70%左右,COD去除率达到60%左右。经电吸附处理后的低氨氮浓度废水,TDS、氨氮浓度均可达到工业回用水标准。     

采用双氰胺甲醛缩聚物混凝去除水中酸性红B染料的研究

以双氰胺和甲醛为原料制备了聚合双氰胺甲醛,并对其进行红外光谱表征.采用聚合双氰胺甲醛与硫代硫酸钠共同作用对酸性红B染料溶液进行混凝脱色实验.对比了单独使用聚合双氰胺甲醛,以及聚合双氰胺甲醛与硫代硫酸钠共同作用的脱色效果.探讨了硫代硫酸钠和聚合双氰胺甲醛的用量以及pH值对脱色率的影响.结果表明,投加硫代硫酸钠可以明显地提高聚合双氰胺甲醛的脱色率,增大絮凝范围,使絮凝剂对pH值的变化有很强的适应性,pH值为7～12的范围内,脱色率均能维持在96%以上.此外,还对混凝脱色的机理进行了研究.     

臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中邻苯二甲酸酯类的去除中试研究

以嘉陵江源水的自来水厂滤后水为研究对象,在中试规模上研究了臭氧-生物活性炭工艺对饮用水中微量邻苯二甲酸酯（又称为酞酸酯,phthalate esters,PAEs）的去除效果。选择邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯（DEHP）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）为目标物质。研...     

过硫酸钾去除水中的TCE

以地水中的氯代烃污染物三氯乙烯(TCE)为目标污染物,以过硫酸钾溶液为氧化剂,探讨了不同条件下过硫酸钾对TCE的去除效果。实验结果表明,在40℃,过硫酸钾初始浓度为2.43 g/L条件下,反应2 h后,TCE的去除率就可达到96.8%;过硫酸钾对TCE的去除符合一级反应动力学方程,速率常数(K)为1.3364 h-1,半衰期(t1/2)为0.51 h;过硫酸钾对TCE的去除速率在pH为中性附近时最大,其后无论pH升高或降低去除速率均减小;受温度和pH影响较明显,并且反应温度越高,受pH的影响越明显;随离子强度的增加而减小;反应活化能为119.6 kJ/mol;过硫酸钾溶于水生成过硫酸根离子(S2O28-),S2O28-会进一步生成硫酸根自由基(SO4-.),在碱性条件下,SO4-.与OH-反应会进一步生成羟基自由基(.OH)。过硫酸钾对于TCE的去除主要源自SO4-.和.OH的强氧化性。     

臭氧水中传质模型的研究

在传统鼓泡塔中对臭氧在水中的传质过程进行实验研究。利用实验改变进水流量、臭氧进气流量以及臭氧进气浓度等，得到臭氧传质系数、臭氧传质效率和臭氧消耗等有关参数。建立一个臭氧传质模型，可以预测不同操作条件下臭氧传质效率，从而优化控制臭氧化反应动力学。     

活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对酵母发酵废水中有机物的去除特性分析

酵母发酵废水经过厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）-好氧膜生物反应器（MBR）组合工艺处理后,仍含有较高浓度的COD,不能满足排放要求。以发酵废水处理过程中MBR处理单元的出水为研究对象,选择活性炭催化臭氧氧化作为其深度处理工艺,以活性炭吸附和单独臭氧氧化工艺作为对比,重点考察了活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对发酵废水中有机物的去除效能,并借助红外光谱、三维荧光光谱和气相色谱-质谱联用等方法,详细分析了发酵废水深度处理过程中有机物的变化规律。研究结果表明,活性炭催化臭氧氧化深度处理工艺对发酵废水中的芳香族化合物、具有共轭双键的有机物及色度具有良好的去除效果;并且对废水中酸类、醇类和醛类等有机物有较好的降解、转化和去除效果。此外,活性炭催化臭氧氧化工艺还可以使以烷烃、卤代烃、醇类、酯类和酮类为主的大分子有机物的含量大幅度减少。     

强化混凝去除水中的腐殖质

通过一系列试验对混凝去除水中的腐殖质的影响因素进行了评价。结果表明 ,pH值是影响水中腐殖质去除效果的一个关键因素 ,当水中腐殖质浓度为 10 .0mg L ,铝盐作混凝剂时 ,去除腐殖质的最佳pH值在 6.2— 6.6范围内 ;腐殖质浓度升高时 ,最佳pH值向酸性方向偏移。强化混凝调节pH值虽然增加了酸碱费用 ,但是它可以减少混凝剂投量 ,减轻污泥处理负担 ,其总体进行费用并没有增加 ,可认为是一种可行的运行方式     

纳滤去除饮用水中的PFOS

全氟辛烷磺酸类物质（PFOS）是一种新型持久性有机污染物,对人类健康存在很大威胁,目前世界范围内的水体中均检测到不同浓度的PFOS。研究如何安全有效去除这类新型污染物十分必要。利用HYDRA—COPe10纳滤膜进行PFOS去除研究,在不同操作压力下研究pH、电解质以及与腐殖酸共存对PFOS截留效果的影响。结果表明,随着pH值的增加,截留率上升;二价盐对PFOS截留率的影响要高于一价盐,并且随着二价盐离子强度的增加,截留率上升;腐殖酸共存时截留效率有显著增加,尤其在1mmol／L钙离子存在条件下,PFOS的截留率可达到95．8％,但会引起膜通量下降及膜污染的发生。     

天然锰砂去除水中的砷

天然锰砂是一种廉价、高效的水处理用材料,但尚未用于水中砷的去除。实验研究了反应时间、砷形态、初始砷浓度、温度、溶液初始pH对吸附过程的影响。结果表明,天然锰砂对As(Ⅲ)的吸附能力大于As(Ⅴ)。25℃时,固液比为10 g/L的条件下,天然锰砂对初始浓度为5.0 mg/L的砷溶液吸附过程经72 h基本达到平衡,平衡时对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别达到94.5%和85.9%。吸附过程符合Lagergren准一级反应动力学模型和假二级反应动力学模型。相比之下,假二级动力学模型拟合程度更高。对As(Ⅲ)和As(Ⅴ),45℃时的吸附量均大于25℃时。不同温度下,天然锰砂对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的吸附过程更符合Freundlich等温吸附模型。在溶液初始pH为3～10范围内,锰砂对砷的吸附能力受pH的影响较小。实验结果表明,天然锰砂是一种具有实际应用潜力的除砷材料。     

强化混凝去除水中的腐殖质

通过一系列试验对混凝去除水中的腐殖质的影响因素进行了评价。结果表明，pH值是影响水中腐殖质去除效果的一个关键因素，当水中腐殖质浓度为10．0mg/L，铝盐作混凝剂时，去除腐殖质的最佳pH值在6．2-6．6范围内；腐殖质浓度升高时，最佳pH值向酸性方向偏移。强化混凝调节pH值虽然增加了酸碱费用，但是它可以减少混凝剂投量，减轻污泥处理负担，其总体进行费用并没有增加，可认为是一种可行的运行方式。