臭氧与几种酸性染料在水中的反应动力学研究及其反应过程分析

臭氧和臭氧与其它工艺的结合使用对处理印染工业废水具有巨大的潜力.本文研究了臭氧与三种酸性染料在水中的反应动力学,并对染料——酸性媒介深黄GG与臭氧的反应过程进行了探讨研究结果表明:1.臭氧与染料在水中的反应遵循二级反应动力学.反应动力学常数受染料分子结构的强烈影响;2.臭氧与偶氮类染料在水中反应时,偶氮键(-N=N-)断裂,可能产生硝基和亚硝基化合物,这类化合物对人有很强的毒性,在工程实践中应有所警惕.     

异军突起的臭氧应用技术

在六十年代,我国科研界曾有过一股研究臭氧的热潮。当时大都从臭氧发生器的研制着手。20年来,臭氧的应用已日趋广泛。臭氧是仅次于氟的强氧化剂,其在水中很容易分解(O_3→O_2+O)放出原子氧,这种新生态的原子氧,有极强的氧化能力。它可以使环状结构的芳香烃氧化成直链烃,可以把大分子量的直链烯烃从双键部位断开,变成易于降解的小分子量的烃;它可以把生物降解性差的有机化合物氧化为生物降解性好的或简单的化合物,从而增进有机污染物的生物降解作用;臭氧在水中可以很快地杀灭包括炭疽杆菌芽胞     

羟基化锌催化臭氧氧化去除水中痕量磺胺嘧啶

以实验室制备的羟基化锌(ZnOOH)为催化剂,研究了其催化臭氧化去除水中痕量磺胺嘧啶(SD)的效能,通过研究叔丁醇对催化效果的影响,推断了催化反应机理,探讨了臭氧投加量、水质因素、催化剂投加量和使用次数对催化性能的影响因素.结果表明,ZnOOH对臭氧氧化水中的SD有较强的催化活性.催化剂表面结合的羟基基团有利于催化反应.在优化的实验条件下,蒸馏水中反应30min时,催化臭氧化比单独臭氧化对SD的去除率提高了47.7%.催化过程遵循自由基反应机理,SD的去除效果随催化剂投加量的增加而提高,催化剂在重复使用后催化效果基本不变,水中的氯离子可以明显降低催化剂的活性,偏碱性条件下,催化效果更佳.     

蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中草酸的研究

实验比较了单独臭氧氧化、蜂窝陶瓷催化臭氧化和蜂窝陶瓷催化剂吸附3种工艺去除水中草酸的降解效果.结果表明,蜂窝陶瓷催化臭氧化、单独臭氧氧化和蜂窝陶瓷催化剂吸附对水中草酸的去除率分别为37 .6%、2 .2%和0 .4%,蜂窝陶瓷催化剂的存在显著提高了臭氧氧化降解水中草酸的去除效果.添加叔丁醇的浓度为5、10和15 mg·L^-1时,催化臭氧化对草酸的去除率分别降低了24 .1%、29 .0%和30 .1%,证明蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中草酸遵循·OH氧化机理,即非均相的催化剂表面强化了·OH的引发.TOC测试结果显示,蜂窝陶瓷催化臭氧化工艺可以将草酸彻底矿化,无中间产物生成.反应温度与草酸的去除效果成正相关性,当水体温度为10、20、30和40℃时,蜂窝陶瓷催化臭氧化降解水中草酸的去除率分别为16 .4%、37 .6%、61 .3%和68 .2%.     

不同臭氧化工艺降解水中腐植酸

腐植酸作为水体中天然有机物的代表性物质的危害大,传统的处理工艺对其处理效果不理想。臭氧具有很强的氧化性,可以通过直接反应氧化水中有机物,也可以通过离解产生的·OH自由基氧化降解有机物。通过静态试验,对比了四种不同臭氧化工艺对腐殖酸的去除效果,分析了臭氧化降解原理、紫外光降解及催化臭氧化原理、活性炭吸附及催化臭氧化原理,探讨了臭氧、紫外线、活性炭三者之间的协同作用。     

臭氧-活性炭对某市饮用水中消毒副产物和生物稳定性控制的研究

为了研究臭氧-活性炭工艺对某市饮用水中消毒副产物和生物稳定性的影响,在原有工艺的基础上,于反应池前增加了预臭氧氧化工艺,分两级投加臭氧,同时将臭氧尾气回收,以增加水体中臭氧的吸收率以及混凝、反应、沉淀的效果。系统稳定运行6个月,出水浊度为0．2NTU左右,出水色度为2～3度,CODM。出水浓度为0．6mg／L,平均去除率为88％,氨氮经折点加氯后可降至0．2mg／L以下,均达到饮用水标准。对于试验水质条件下,臭氧化与活性炭吸附联合作用能够有效地去除水中AOC和氯化消毒副产物前质。     

多核芳烃与水中臭氧反应速率

本文介绍的是用停流光度法测定水中臭氧与芘、菲和苯并〔α〕芘的反应速率常数。pH值在1—7的范围内,芘、菲和苯并〔α〕芘与水中臭氧的二级反应速率常数分别为4×10~4、1.5×10~4和0.6×10~4分米~3、摩~(-1)、秒~(-1)。当pH为7,存在的臭氧为10~(-4)M时,其相应的半衰期皆小于一秒,即芘和苯并〔α〕花的半衰期值比广为文献引用的数值缩短10000倍。这一结论的讨论是以从饮用水中去除多核芳烃化合物及其在大气中的残留时间为依据的。     

萘系化合物臭氧化对其COD,DOC及可生化性影响研究

本文研究了六种萘系化合物在水溶液中与臭氧的反应，发现１－萘酚，２－萘酚，２－萘胺，吐氏酸臭氧氧化降解明显比周位酸，２－萘磺酸迅速。在试验的臭氧投加量下，它们的可生化性得到较大提高，对前四种化合物进行预臭氧加生化处理将有较好的治理效果。同时发现臭氧化后，ＣＯＤ有不同程度的减小，溶液的ｐＨ值随反应的进行不断降低，而ＤＯＣ变化不大。     

一种新的烟气脱硫方法

美国标准局的研究人员发明了一种新的烟气脱硫回收法。该法是往烟气中加入臭氧、烯烃(如丙烯)和水蒸汽。这些化合物反应生成臭氧化物。此臭氧化物与二氧化硫等作用,形成的氮氧化物再与水蒸汽、硫酸和硝酸作用。如注入氨,这些酸就转化成可作肥料的硫酸铵和硝酸铵。反应生成的副产物酮可回收或去除。目     

臭氧化法水处理技术

对臭氧化法水处理中不同技术问题分类进行了探讨。通过对臭氧的生成技术,臭氧的产生机理及在水中的氧化机理,供臭氧发生器使用的中频脉冲电源的阐述,证明了臭氧化法在水处理中的可行性和实用性。     

水中腐殖酸的O_3氧化与其生物可降解性实验研究

分析探讨了水中DBPs的重要先质———腐殖酸的臭氧化机理 ,采用O3氧化作为生物预处理 ,可以提高腐殖酸的生物降解能力。实验研究表明O3氧化 +生物流化床组合工艺下HA的UV- 2 50 和CODMn的去除率与单独生物处理相比 ,预臭氧化后水中有机物生物降解能力可提高30 %左右。     

β-蒎烯的液相臭氧化反应研究

研究β－蒎烯的液相臭氧化反应,利用ＧＣ／ＭＳ联用系统监测,分析了反应的全过程,确定臭氧化反应的主要产物是不蒎酮,产率为４６％,在Ｏ３存在下稳定,无次级反应,根据液相反应的分析结果,对气相反应的可能机理进行了讨论。     

催化臭氧化降解磺基水杨酸的机理

通过对不同工艺参数的考察及催化剂活性组分变化的分析,探讨了VO₂/硅胶催化臭氧化降解磺基水杨酸的机理.结果表明,催化体系的本质是催化剂中的四价钒催化臭氧分解生成了活性更高的羟基自由基,所生成的五价钒对体系化学耗氧量(COD)的去除也有很大的贡献(近10%).循环使用试验表明,20min时,VO₂/硅胶催化剂在第1次和第10次的COD去除率分别为76%和70%,显示了较好的应用前景.     

通风、过氧乙酸和臭氧氧化降低室内空气微生物

为了防止室内空气微生物导致的传染病发生 ,对某校园室内的空气进行通风、过氧乙酸和臭氧灭菌降低微生物的实验研究结果表明 ,通风可以有效地降低室内微生物的浓度 ,是最为经济和易行的措施 ;过氧乙酸灭菌效果好 ,持续时间较长 ,可在不易实施通风情况下采用过氧乙酸灭菌 ;臭氧具有迅速杀菌的效果 ,使用时要与人保持一定距离 ,最好超出 1m。本研究为合理实施改善室内空气卫生环境提供了参考数据 ,3种降低室内空气微生物的方法各有其效和特点 ,使用时应根据具体情况选定     

臭氧氧化对城市二级处理水中溶解性有机物特性的影响及反应动力学分析

通过试验研究了臭氧氧化对城市二级处理水中有机物特性的影响。结果表明,适当的条件下臭氧氧化可提高水的可生化性,不同接触时间水中有机物的分子量分布特征不同;臭氧对水中有机物的氧化过程分为3个阶段,均属于一级反应,并得出了相应的动力学方程。利用上述结果,选择适当的控制条件,为臭氧预氧化与不同型式膜组合实现城市污水的高效低耗的再生利用提供一定的理论依据。     

超声-臭氧氧化处理硝基苯废水实验研究

在实验装置上对超声-臭氧氧化处理硝基苯废水进行了实验研究，主要考察了废水初始pH值、反应时间，臭氧通入量、超声功率等因素对硝基苯去除率的影响，实验结果表明，超声辐射可以在臭氧氧化过程中起加速反应的作用，而且随着超声功率的增大，加速反应的能力增强；废水初始pH值为11时硝基苯去除效果最佳；随着臭氧通入量的增大，反应时间的延长，硝基苯去除率不断增大；超声-臭氧处理硝基苯废水过程中硝基苯的降解规律为表现一级反应。     

饮用水消毒技术发展趋势的文献计量学分析

消毒过程是饮用水安全保障研究的热点,本文采用文献计量学的方法对2000—2012年间的学术论文和发明专利进行了分析,明确了全球在饮用水消毒领域的研究动态和趋势以及我国存在的主要差距.结果表明全球对该领域研究的关注度持续增加,其研究热点主要集中在消毒技术工艺和消毒副产物两方面,其中氯化、臭氧氧化、氯化消毒副产物是近十余年的关注焦点.美国和瑞士作为本领域研究的主要领先国家分别在文章产出量和研究水平上位列第一,值得注意的是瑞士在本领域的研究偏重于高级氧化技术和新型消毒副产物.我国的发文量仅次于美国而专利申请量仅次于日本,但研究水平远落后于世界领先国家.我国的研究工作主要集中在氯氧化消毒工艺和常规消毒副产物生成与控制,原创性研究有待加强.本研究对明确我国饮用水消毒技术的发展趋势和研究人员选题具有重要意义.     

两级臭氧-活性炭组合工艺净化太湖水中试研究

采用两级臭氧-活性炭组合工艺在以太湖水为水源的某水厂进行深度处理中试研究。结果表明:该组合处理工艺对有机污染物有稳定的去除效果,在预臭氧投加量为0.5 mg/L、主臭氧投加量为0.7 mg/L下,相对于原水对CODMn,UV254(紫外吸光度),DOC,THMEP,氨氮,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的平均去除率分别为47.06%,80%,31.92%,58.9%,65.5%,81.25%和9.1%,出水满足GB 5749—2006《生活饮用水卫生标准》的要求,炭滤池出水中臭氧消毒副产物均低于标准限值,组合工艺对有害物质冲击负荷有一定的抵抗能力。     

臭氧处理印染废水的方法研究

目前印染废水大都采用混凝加生化的联合处理工艺 ,但处理后出水的CODcr和色度去除率低 ,尤其对高分子合成浆料和人工合成染料的处理率更低。文中选择了较为典型的印染废水用臭氧氧化的方法进行处理 ,并在不同的pH、温度、接触时间、初始浓度、UV状态下 ,通过试验探索其氧化降解过程及氧化机理 ,取得了较为满意的试验效果。