玻璃纤维布负载TiO2膜光催化氧化垃圾渗滤液

本文以钛酸丁酯为原料，通过溶胶-凝胶技术在玻璃纤维布上制备TiO2膜。分别以10w低压汞灯和400w高压汞灯作为光源。对垃圾渗滤液进行了光催化氧化处理。综合分析了影响CODCr去除率及UV335去除率的因素。结果表明，以玻璃纤维布作载体制备的TiO2膜光催化氧化处理垃圾渗滤液具有较好的效果。     

微波催化氧化法预处理垃圾渗滤液的研究

采用微波-活性炭-Fenton催化氧化预处理垃圾渗滤液,研究了不同因素对垃圾渗滤液处理效果的影响.结果表明,COD和氨氮去除率随活性炭用量、微波辐射时间和微波功率增加而增加;随Fe2+用量和H2O2用量增加,COD和氨氮去除率先增加而后下降;随pH值增加,氨氮去除率显著增加,COD去除率变化不明显.在微波功率为300W,pH值为8,活性炭9g/L,Fe2+用量为0.02mol/L,H2O2用量为7mL/L,辐射时间6min条件下,垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率分别达到68.22%和78.08%,SS去除率达到78.55%,浑浊度去除率达到99.02%,颜色由黑褐色去除为接近无色,BOD5/COD由0.21提高到0.45;研究比较了不同处理对垃圾渗滤液的处理效果.结果显示,微波催化氧化对垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率明显高于其他处理.     

臭氧光催化工艺处理制浆造纸中段废水

对臭氧光催化工艺对造纸中段废水生物处理出水的净化效果进行了研究。结果表明:臭氧单独作用于废水时,COD最大去除率为26.8%,脱色率最高可达90%;UV单独作用于废水时,色度去除有限,COD去除率随照射时间的延长而增加,但在40 min后,趋势趋于平缓;臭氧+UV联合工艺对废水色度、COD去除均可达到满意效果,其工艺为臭氧氧化30 min,UV作用5 min。     

基于CWPO法处理垃圾渗滤液的CuO/TiO_2催化剂的制备及其性能研究

采用过量浸渍的方法制备CuO/TiO_2催化剂,以垃圾转运站的渗滤液为对象评价催化剂的活性及稳定性。采用XRD、SEM、BET对催化剂进行了表征,并利用催化湿式氧化法处理垃圾渗滤液。考察了制备过程中煅烧温度、煅烧时间、负载比以及浸渍液浓度对垃圾渗滤液处理效果的影响。结果表明:煅烧温度为300℃,煅烧时间为2 h,负载比为16.5%,浸渍液浓度为0.8 mol/L条件下,渗滤液COD去除率达到78.6%,脱色率达到88.2%。     

改性膨润土预处理垃圾渗滤液试验研究

以溴化十六烷基三甲基胺为改性剂制备了有机改性膨润土,并对其进行了性能表征。将其应用于COD高达20000～37000mg/L的垃圾渗滤液的预处理,以垃圾渗滤液的COD去除率为考察指标,对原土和有机改性土的处理效果进行了对比,确定了改性膨润土最佳用量以及最佳反应条件。研究结果表明,有机改性膨润土处理效果明显优于原土。在改性土用量为30g/L,pH值为5左右,搅拌时间为40min,静置时间为30min时,能够使垃圾渗滤液的COD去除率达到67%以上,减轻了下一步生物处理的负荷。     

矿化垃圾粒径分布及其对渗滤液的吸附特征

在不同的环境条件下,以南昌市填埋场垃圾渗滤液为研究对象,研究了矿化垃圾对渗滤液中COD和氨氮吸附效果与其粒径、用量、渗滤液pH和振荡时间的关系,并对吸附等温线模型进行拟合。实验表明:矿化垃圾对COD的去除率最高可达76.49%,最大吸附量为97.44 mg/g,吸附COD的最佳条件为矿化垃圾粒径2 mm、用量50 g/L、pH值11、振荡时间510 min;矿化垃圾对氨氮的去除率最高可达75.43%,最大吸附量为17.80 mg/g,最佳条件为矿化垃圾粒径2 mm、用量50 g/L、pH值11、振荡时间600 min。通过对等温吸附线的拟合得出:矿化垃圾对COD的吸附更符合Freundlich方程,属于多层吸附;对氨氮的吸附则更符合Langmuir方程,属于单层吸附。     

光催化氧化处理垃圾渗滤液的研究

通过实验，研究分析了不同催化剂(Ti2、ZnO)、pH值、光照时间对垃圾渗滤液光催化氧化的影响，得出：TiO2光催化氧化效果明显优于ZnO的效果，TiO2光催化氧化对CODcr去除率为72％；pH值对光催化氧化影响不大，pH值为5～9均可；光照时间60min效果最好。     

臭氧-曝气生物滤池深度处理垃圾焚烧渗滤液可行性研究

研究了臭氧-曝气生物滤池(BAF)代替纳滤和反渗透深度处理垃圾焚烧渗滤液达标排放的技术可行性.半间歇臭氧氧化试验表明,实验用水的可生化性随着氧化时间的增加而增加,色度及UV254, 15min内去除率分别达91%和64%;氧化时间为45min时COD去除率59%, 45min后COD去除较慢, 120min时去除率77%.确定臭氧氧化时间为1h,在同样臭氧浓度与流量下进行了臭氧-BAF处理垃圾焚烧渗滤液的连续实验.结果发现,此工艺对COD、色度和UV254的去除率分别可达75%,95%和90%,其中2/3运行时间里COD低于排放标准100 mg/L.其中出水色度可稳定保持在40度以下达标排放.经过进一步优化,臭氧-BAF有望用于垃圾焚烧渗滤液的达标处理.GC-MS检测表明烷烃,芳香族化合物及含氮杂环化合物是试验用水的主要污染物,臭氧-BAF能够有效去除后两类化合物,但难以去除烷烃.     

纳米TiO_2光催化降解印染废水的研究

采用溶胶-凝胶法制备了纳米TiO2光催化剂,并用X射线衍射仪和扫描电镜对制备的TiO2进行结构表征。详细考察了照射时间、废水初始浓度、TiO2用量、pH、光源种类、H2O2、H2O2/Fe2+对实际印染废水的降解效果。研究结果表明:当反应时间为3h时,印染废水COD去除率为95.9%,脱色率达100%;印染废水的脱色率和COD去除率与印染废水的初始浓度成反比关系;TiO2光催化剂最佳用量为80mg/L;印染废水最佳降解的pH为6.0。当添加辅助氧化剂H2O2用量为600mg/L时,能进一步提高印染废水的COD去除率,特别是H2O2和Fe2+共同作用下,COD去除率达到99.%。     

微波/活性炭强化过硫酸盐氧化处理垃圾渗滤液研究

采用微波(MW)-活性炭(AC)强化过硫酸盐(PS)氧化处理垃圾渗滤液,研究不同因素对垃圾渗滤液处理的影响,比较不同组合工艺对渗滤液处理的效果及活性炭的多次使用情况.结果表明,COD和氨氮(NH4+-N)的去除率随着AC用量、PS用量(S2O82-:12COD0)、MW功率和辐射时间的增加而增大,pH值对COD的去除影响不明显, NH4+-N在碱性条件下得到更理想的去除效果;在活性炭用量为10g/L,PS用量为S2O82-:12COD0=1.2,pH=9,MW功率和辐射时间分别为500W和10min时,垃圾渗滤液中的COD和NH4+-N去除率分别为78.2%和67.2%,BOD5/COD由0.17增至0.38;不同工艺对垃圾渗滤液处理效果显示,MW-AC-PS工艺对垃圾渗滤液中COD和氨氮去除率明显高于其他处理,且MW、AC和PS之间存在协同效应,MW热效应显著;活性炭四次实验后,COD和NH4+-N的去除率分别为61.2%和46.1%.     

TiO2光催化剂的改性研究

采用浸渍法制备了掺杂Fe3+ ,用NH4 Cl提高单分散性并且用稀H2 SO4 表面修饰的TiO2 粉体光催化剂 ,考察了它与TiO2 在紫外光和日光作用下对直接耐晒黑G的降解效果。结果表明 ,以TiO2 干凝胶为母体 ,依次浸渍Fe3+ 、NH+ 4以及SO2 - 4所制备的粉体光催化剂Fe3+ /SO2 - 4/TiO2 在紫外光作用下降解效果比纯TiO2 高 2 .1倍 ,在日光作用下比TiO2 高 1 .9倍。X射线衍射分析表明 ,该法制备的TiO2 粉体中锐钛矿相占 1 0 0 % ,没有金红石相 ,平均晶粒粒径为 4nm ;红外吸收光谱分析表明 ,无论是纯TiO2 还是经过掺杂Fe3+ 、用H2 SO4 进行表面修饰后的TiO2 ,红外吸收光谱图基本相似 ,说明掺杂和表面修饰并没有极大地改变TiO2 的化学结构 ,光催化性能的提高归属于杂质能级的电子捕获陷阱作用、有效光成分增加和光生电子向反应物的迅速转移     

Effect of crystalline structure on terbuthylazine degradation by H2O2-assisted TiO2 photocatalysis under visible irradiation

Various methods for shifting the optical response of TiO₂ into the visible (Vis) range have been reported. Herein, we reported the application of a TiO₂/H₂O₂/Vis process and the effects of TiO2 crystalline structure on the degradation of terbuthylazine. The results indicated that TiO₂ crystalline structure and H₂O₂ addition had significant effects on terbuthylazine degradation: its degradation rate could be increased from 7% to 70% with H₂O₂ addition after 180?min of reaction, the synergistic degradation of terbuthylazine by TiO₂-Fe^{3 +} was substantially accelerated, with the degradation rate reaching up to 100% after 20?min of reaction, and rutile TiO₂ showed better photocatalytic activity and a more obvious synergistic effect than anatase TiO₂. The addition of free-radical scavengers (tert-butyl alcohol or methanol) inhibited the degradation efficiency of rutile TiO₂, but had a relatively minor effect on anatase TiO₂. Fluorescence spectrophotometry analysis indicated that hydroxyl free radicals could be continuously produced when using rutile TiO₂ as the photocatalyst. Degradation of terbuthylazine catalyzed by rutile TiO₂ occurred mainly in solution, but occurred on the particle surface of the photocatalyst when catalyzed by anatase TiO₂. This study provides new insight into the role of TiO₂ crystalline structure on the degradation of terbuthylazine and its photocatalytic degradation mechanism.     

二氧化钛光催化降解处理氨氮废水

介绍了用TiO₂和活性组分A复合在砖块颗粒上的(TiO₂+A)催化剂的制备,用(TiO₂+A)催化剂对氨氮废水进行了降解实验研究,并且对降解过程中的反应动力学进行了探讨.结果表明:(TiO₂+A)催化剂对模拟氨氮废水的处理效果好,当反应时间为24 h时,氨氮的去除率可达95%以上;光催化氧化反应为一级反应;以砖块颗粒为载体(TiO₂+A)催化剂的光催化活性高,不流失,制作简单.对某化肥厂氨氮废水降解实验表明,8 h内可使ρ(氨氮)从238 mg/L降至8 mg/L,降解率达97%.      

ZnFe_2O_4/TiO_2光催化剂制备及乙酰甲胺磷降解性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备了ZnFe2O4和掺杂ZnFe2O4的纳米级TiO2光催化剂,进行了XRD、TEM和UV visDRS表征,以卤素灯为光源对纳米TiO2降解水溶液中乙酰甲胺磷农药进行了研究。考察了反应液初始pH值、催化剂用量、H2O2用量对降解率的影响。实验结果表明,焙烧温度为400℃、掺杂量为0.5%的ZnFe2O4/TiO2纳米粉体降解效果最佳,在相同条件下,反应2h后农药降解率可比纯TiO2提高20%左右。正交实验优化了降解反应条件,在常温常压下,起始pH值为12、H2O2浓度为12mmol/L、催化剂浓度为0.5g/L、反应3h后,初始浓度为1.0×10-4mol/L的乙酰甲胺磷农药降解率可达61.2%。     

Charge transfer between biogenic jarosite derived Fe~(3+) and TiO_2 enhances visible light photocatalytic activity of TiO_2

In this work, we have shown that mining waste derived Fe~(3+)can be used to enhance the photocatalytic activity of TiO_2. This will allow us to harness a waste product from the mines, and utilize it to enhance TiO_2 photocatalytic waste water treatment efficiency. An organic linker mediated route was utilized to create a composite of TiO_2 and biogenic jarosite. Evidence of Fe\O\Ti bonding in the TiO_2/jarosite composite was apparent from the FTIR, EFTEM, EELS and ELNEFS analysis. The as prepared material showed enhanced photocatalytic activity compared to pristine TiO_2, biogenic jarosite and mechanically mixed sample of jarosite and TiO_2 under both simulated and natural solar irradiation. The prepared material can reduce the electrical energy consumption by 4 times compared to pristine P25 for degradation of organic pollutant in water. The material also showed good recyclability. Results obtained from sedimentation experiments showed that the larger sized jarosite material provided the surface to TiO_2 nanoparticles, which increases the settling rate of the materials. This allowed simple and efficient recovery of the catalyst from the reaction system after completion of photocatalysis. Enhanced photocatalytic activity of the composite material was due to effective charge transfer between TiO_2 and jarosite derived Fe~(3+)as was shown from the EELS and ELNEFS. Generation of OHU was supported by photoluminesence(PL) experiments.     

太阳光/硫掺杂TiO2体系对双酚A的氧化性能研究

利用小试试验研究了太阳光和硫(S)掺杂TiO2体系对水中双酚A(BPA)的降解效能及影响因素.结果表明,太阳光/S掺杂TiO2体系对纯水中BPA的去除效能较太阳光/TiO2体系显著提高,30 min时的去除率分别为79%和49%,且两体系对BPA的降解过程均很好地符合拟一级反应动力学模型;H2O2的投加量对两体系氧化BPA的性能均有显著的影响,但其最佳投加量不同(两体系的最佳H2O2浓度分别为20 mg/L和15 mg/L,太阳光/S掺杂TiO2比太阳光/TiO2体系高5 mg/L);较低的pH值有利于两体系中BPA的降解,pH为5.5时的反应速率常数比pH为8.5时高50%左右;腐殖酸会不同程度的降低两体系对BPA的降解速率,其影响均可以用二次方程来表示.此外,腐殖酸对太阳光/S掺杂TiO2体系的弱化作用要明显强于对太阳光/TiO2体系的,原因在于腐殖酸不仅会与BPA分子竞争.OH,而且会吸收部分可激发TiO2产生.OH的可见光.     

负载型纳米TiO2/AC对偶氮染料的光催化降解研究

以钛酸四丁酯和粒状活性炭(AC)为主要原料,采用溶胶-凝胶-浸渍法制备出负载型纳米TiO2/AC催化剂.在流化床反应器中分别对2种典型的偶氮类染料橙黄G、活性艳红X-3B模拟废水进行了光催化降解研究,探讨了pH值、外加氧化剂对光催化降解率的影响,并对催化剂进行了回收再生利用试验.结果表明,TiO2/AC催化剂具有良好的光催化活性、吸附特性及可再生性,60 min后对2种染料反应的光催化降解率分别可达到99.71%和97 12%,反应180 min后的TOC去除率分别达到81.54%和81.99%;反应后TiO2/AC催化剂回收率大于95%,经焙烧再生后对橙黄G反应60 min的光催化降解率仍高达95.93%.     

纳米TiO2光催化氧化技术研究进展

从纳米TiO2 的光催化反应机理 ,影响光催化反应的各种因素 ,提高光催化活性途径及催化剂载体的研究等方面 ,对光催化降解水中有机污染物的研究作了详细概述。     

Fulvic acid removal by nanoparticle TiO2 using a submerged membrane photocatalysis reactor

The degradation of fulvic acid（FA） by nanoparticle TiO2 in a submerged membrane photocatalysis（SMPC） reactor was studied. In this reactor, photocatalytic oxidation and membrane separation co-occured. The continuous air supplier provided O2 for the photocatalytical reaction and mixed the solution through an airflow controller. The particle TiO2 could automatically settle due to gravity without particle agglomeration so it could be easily separated by microfiltration（MF） membrane. It was efficient to maintain high flux of membranes. The effects of operational parameters on the photocatalytic oxidation rate of FA were investigated. Results indicated that photocatalyst at 0.5 g/L and airflow at 0.06 m^3/h were the optimum condition for the removal of fulvic acid, the removal efficiency was higher in acid media than that in alkaline media. The effects of different filtration duration on permeate flux rate of MF with P25 powder and with nanoparticle TiO2 were compared. Experimental results indicated that the permeate flux rate of MF was improved and the membrane fouling phenomenon was reduced with the addition of nanoparticle TiO2 catalyst compared with conventional P25 powder. Therefore, this submerged membrane photocatalysis reactor can faciliate potential application of photocatalytic oxidation process in drinking water treatment.     

β-环糊精强化二氧化钛光催化降解双酚F研究

研究了双酚F在β-环糊精存在的TiO_2光催化体系中的光降解行为,结果表明:双酚F能与β-环糊精形成1:1稳定的包结物,其包结常数为6.33×10~3L/mol,β-环糊精可以使双酚F的光催化降解效率可以提高21%,同时研究了双酚F光降解的动力学规律及pH、β-环糊精浓度、双酚F初始浓度对双酚F的光催化降解的影响。β-环糊精对双酚F光催化降解的强化作用源于β-环糊精促进双酚F在TiO_2表面的吸附。