改性氧化铝微波诱导催化氧化处理高浓度苯酚废水的研究

采用微波诱导催化氧化技术,以改性氧化铝为催化剂,对高浓度模拟苯酚废水进行氧化处理。考察了微波功率、催化剂投加量、H202投加量、废水pH值和微波反应时间等因素对苯酚去除效果的影响。实验结果表明,处理30mL质量浓度为1 100mg/L的苯酚模拟废水,在微波功率500W,催化剂加入量1 g(液固比30∶1),30％双氧水...     

催化臭氧氧化处理对氯苯酚的研究

采用臭氧氧化法处理对氯苯酚溶液,研究了pH、温度、气体流量和对氯苯酚初始浓度等因素对处理效果的影响.反应体系pH越高,越有利于氧化反应.用自制的载有Fe,Co,Mn氧化物的活性炭纤维(ACF)催化剂进行催化臭氧氧化对氯苯酚的实验.结果表明,Fe/ACF显示了较好的催化性能和活性.通过在反应体系中加入一定量的羟基自由基猝灭剂,初步探讨了其催化机理,即催化剂和臭氧反应生成了氧化性极强的羟基自由基.     

微波催化剂CuO/AC微波催化氧化降解废水中的苯酚

通过浸渍法制备了CuO/AC作为微波催化剂,并采用XRD、FT-IR进行表征分析。考察了CuO担载量,微波催化剂用量、微波功率、辐照时间、pH值等因素对苯酚废水去除率的影响。结果表明,在微波功率600 W条件下,使用3 g CuO担载量0.5%的CuO/AC催化剂处理100 m L初始浓度为500 mg/L的苯酚模拟废水,反应18 min,去除率可达99.42%,相应TOC去除率为90.4%。通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,反应过程中产生了羟基自由基(·OH)。而添加大量H2O2或持续鼓入O2并不能有效提高苯酚的去除率。同时,还对微波催化氧化降解苯酚废水进行了动力学分析,发现其符合一级动力学方程模型,并得出表观速度常数随微波功率密度增加而增大的关系。     

微波协同活性炭处理偶氮染料废水的研究

以粉末活性炭为催化剂,采用微波协同活性炭工艺,对偶氮染料(酸性芷青GGR和酸性嫩黄G)废水进行处理。考察了活性炭用量、微波功率、辐射时间、偶氮染料初始浓度对2种偶氮染料去除率的影响。实验结果表明,酸性芷青GGR初始质量浓度为100mg/L、活性炭用量为12.5g/L、微波辐射时间为10min、微波功率为500W条件下,酸性芷青GGR的去除率可达90.28%;酸性嫩黄G初始质量浓度为100mg/L、活性炭用量为10.0g/L、微波辐射时间为8min、微波功率为500W条件下,酸性嫩黄G的去除率可达95.87%;微波协同活性炭处理2种偶氮染料的反应均呈现一级反应动力学特征。     

CNTs/TiO2/CS光降解苯的动力学

综合光催化氧化苯的动力学过程、光辐射场模型和质量守恒定律,采用平板型反应器建立了碳纳米管/二氧化钛/壳聚糖（CNTs/TiO2/CS）催化薄膜光催化氧化气相苯的数学模型;该模型考虑了光强、相对湿度、初始浓度与气体流速对气相苯光降解的影响。结果表明,建立的数学模型与实验结果吻合较好。     

CNTs/TiO2/CS光降解苯的动力学

综合光催化氧化苯的动力学过程、光辐射场模型和质量守恒定律,采用平板型反应器建立了碳纳米管/二氧化钛/壳聚糖(CNTs/TiO2/CS)催化薄膜光催化氧化气相苯的数学模型;该模型考虑了光强、相对湿度、初始浓度与气体流速对气相苯光降解的影响。结果表明,建立的数学模型与实验结果吻合较好。     

气体循环条件下等离子体催化氧化吸附态苯

采用气体循环方式,对低温等离子体联合Mn Ox-Ag Ox、Co Ox-Ce Ox复合金属氧化物催化剂催化氧化吸附态的苯进行研究,主要考察了苯吸附存储量、氧化背景气体、催化剂对苯氧化性能的影响,并分析了催化剂对O3及N2O副产物产生的影响规律。研究结果表明,采用气体循环方式,有助于实现苯充分氧化为CO2。相同条件下,COx产率、CO2选择性及对O3的分解能力大小依次为:Mn Ox-Ag Ox/γ-Al2O3Co Ox-Ce Ox/γ-Al2O3γ-Al2O3。氧气背景下,气体循环75 min后,Mn Ox-Ag Ox/γ-Al2O3及Co Ox-Ce Ox/γ-Al2O3催化剂存在时,CO2选择性大于95%;气体循环90 min后,与γ-Al2O3所对应的COx产率相比,Mn Ox-Ag Ox/γ-Al2O3、Co Ox-Ce Ox/γ-Al2O3分别提高了38%、17%。FT-IR分析结果表明,等离子体催化氧化苯的主要产物为CO2、CO和H2O,副产物为少量的O3及N2O。     

臭氧洗消化学战剂模拟剂DPCP试验研究

用臭氧对神经性化学战剂的模拟剂氯磷酸二苯酯（DPCP）进行洗消,试验考察了初始酸度、O₂流量、放电功率、放电室压力、反应温度、初始浓度和O₃流量等因素对DPCP降解率的影响。碱性条件下DPCP降解率高于酸性条件下的降解率;反应温度、O₃流量、放电功率的增加,DPCP降解率上升;初始浓度增加,DPCP降解率下降;氧气流量和放电室压力增加,DPCP降解率先上升,后下降。在最佳反应条件下,50 mg/L的DPCP处理16 min降解率达到98%,矿化率40.1%。     

PH3液相催化氧化净化研究

以Mn2 和Pd2 为催化剂的吸收液对含低浓度PH3的混合气进行了液相催化氧化净化研究.考察了催化剂配比、混合气中O2浓度、PH3初始浓度、反应温度、气体流量和吸收液pH与PH3净化效率的关系.结果表明,催化剂中Pd2 与Mn2 的质量比为1:4时可获得较佳的净化效果;随着混合气中O2浓度的增加,吸收液对PH3的净化效率有所提高;在20～75℃内,低温对PH3净化有利,较适宜的反应温度为20℃;较低的PH3初始浓度和低气体流量均有利于PH3的净化;较高的pH有利于吸收液中催化剂催化效能的发挥.吸收液对PH3的净化效率可达100%,但因吸收液中的金属离子易与催化氧化PH3产生的PO3-4形成沉淀,使金属离子脱离液相催化氧化系统,吸收液失效较快.     

气体循环条件下等离子体催化氧化吸附态的苯和甲苯

在气体循环条件下以MnO_x-AgO_x/γ-Al_2O_3为吸附剂兼催化剂研究了低温等离子体催化氧化吸附态的苯和甲苯,并对催化剂进行了BET和XRD表征。结果表明:气体循环条件下等离子体催化氧化技术同样适用于吸附态的双组分苯与甲苯的降解并且C0_x产率和C0_2选择性不比降解单组分苯或甲苯时的低。气体循环放电90 min后,与γ-Al_2O_3相比,引入Mn0_x-AgO_x/γ-A1_2O_3、COO_x-CeO_x/γ-Al_2O_3后,CO_x产率分别提高了9%、12%;C0_2选择性也得到了提高并都接近100%;臭氧浓度分别减少了51%、39%;N_20浓度相应也降低了26%和38%。最后结合实验结果讨论了引入催化剂后反应机理的变化。     

微波诱导AC/Cu、AC/Fe催化非均相Fenton 反应催化降解垃圾渗滤液

采用活性炭载体负载Cu、Fe为催化剂,在微波诱导作用下,对垃圾渗滤液污染物进行降解。实验结果表明,活性炭负载金属前经适当浓度硝酸浸泡处理后,催化剂对COD去除率提高可超过15%,过高硝酸盐浓度对COD去除有不利影响;催化剂对COD去除率随Cu、Fe金属负载量增加呈先增加后降低的趋势,催化剂对Cu、Fe的最佳负载量分别为质量百分比2.11%和1.12%。对于AC-Cu体系,在初始pH=3,H2O2投加量为4.98×103mg/L,催化剂用量为5.0×103mg/L,420 W功率下微波辐射10 min时,垃圾渗滤液COD去除率可达到84.13%;对于AC-Fe体系,当H2O2投加量为0.33×103mg/L,催化剂AC-Fe用量为2.0×104mg/L,420 W功率下微波作用10 min时,垃圾渗滤液COD去除率为60.16%。分析2种催化剂对COD去除差异的原因,可能是催化剂AC-Cu表面单分子分布的阈值比AC-Fe高。降解液的pH值对AC-Cu体系、AC-Fe体系COD去除影响存在拐点,最高COD去除率点对应的降解液pH值为3。微波辐射功率较低时,体系COD去除率随辐射功率增加而增加;辐射功率较高时,高温下垃圾渗滤液中有机硫化物分解成小分子硫化物,对催化剂活性存在一定抑制作用。     

Photolysis of low concentration H2S under UV/VUV irradiation emitted from microwave discharge electrodeless lamps

The photolysis of simulating low concentration of hydrogen sulfide malodorous gas was studied under UV irradiation emitted by self-made microwave discharge electrodeless lamps (i.e. microwave UV electrodeless mercury lamp (185/253.7 nm) and iodine lamp (178.3/180.1/183/184.4/187.6/206.2 nm)). Experiments results showed that the removal efficiency (eta H2S) of hydrogen sulfide was decreased with increasing initial H2S concentration and increased slightly with gas residence time; H2S removal efficiency was decreased dramatically with enlarged pipe diameter. Under the experimental conditions with pipe diameter of 36 mm, gas flow rate of 0.42 standard l s(-1), eta H2S was 52% with initial H2S concentration of 19.5 mg m(-3) by microwave mercury lamp, the absolute removal amount (ARA) was 4.30 microg s(-1), and energy yield (EY) was 77.3 mg kW h(-1); eta H2S was 56% with initial H2S concentration of 18.9 mg m(-3) by microwave iodine lamp, the ARA was 4.48 microg s(-1), and the EY was 80.5mg kW h(-1). The main photolysis product was confirmed to be SO4(2-) with IC.     

活性炭-微波辐照处理丁腈胶乳生产废水的研究

以活性炭-微波辐照工艺处理丁腈胶乳生产废水,考察了催化剂的种类及用量、废水初始浓度、废水初始pH值、微波辐照时间和微波功率等对废水COD去除率的影响.结果表明,采用3 g粉末活性炭处理100 mL COD浓度为3500 mg/L左右的丁腈胶乳废水,在微波辐照功率为200 W,辐照时间4 min的条件下,废水COD去除率最高可达96.6%.动力学研究表明,在最佳操作条件下的反应表观过程近似符合一级反应规律,动力学方程为In(C0/C)=0.6034t 0.9247(R=0.9926),反应速率常数k=0.6034 min-1,半衰期t1/2=1.15 min.     

微波-Fenton对沼液中抗生素和激素的高级氧化

采用微波强化Fenton氧化处理系统,研究H2O2浓度、Fe2+浓度、初始pH、微波辐射时间和微波辐射功率对沼液中喹乙醇、土霉素、四环素及金霉素降解效果的影响.结果发现,采用微波强化Fenton氧化降解沼液中抗生素与激素的最优条件是:H2O2浓度为40 mg/L、Fe2+浓度为12 mg/L、初始pH为4、微波辐射时间为2 min、微波辐射功率为中火(445W),沼液中喹乙醇、土霉素、四环素、金霉素和COD的去除率分别达到67％、93％、91％、88％和46％.在水浴条件下,与单独微波辐射和单独Fenton相比,微波强化Fenton氧化有明显的优越性.     

微波诱导催化剂Fe2O3／沸石氧化处理印染废水

以自制改性沸石为催化剂,通过微波诱导氧化技术,对活性嫩黄模拟废水进行氧化处理。采用尿素均匀沉淀包裹法制备Fe2O3／沸石微波诱导催化剂。利用SEM、XRD、IR等分析手段分别对催化剂的表面形态、物相结构等特性进行表征。实验考察了催化剂用量、微波辐射时间、微波辐射功率对活性嫩黄废水的降解效果。结果表明：在催化剂用量3g／L、微波功率900W、辐射时间4min的条件下,对50mg／L活性嫩黄的处理率达到97％。     

微波辅助白腐真菌煤炭脱硫试验研究

将微波技术与生物技术相结合用于煤炭脱硫,采用微波功率1 000 W、辐照时间80 s对煤样进行辐照处理后,考察了初始pH值、煤粉粒径和煤浆浓度对微波辅助白腐真菌脱硫效果的影响,以及脱硫过程中硫化物的转化规律。研究结果表明,微波辐照作用能够缩短脱硫周期,提高有机硫的脱除率。在初始pH值为4.5,煤粉粒径为80～120目,煤浆浓度为10%,浸出时间为3 d的条件下,煤中的全硫、无机硫和有机硫脱除率分别达到52.06%、51.61%和54.22%。     

利用UVC去除低浓度苯的实验研究

探讨了不同实验参数对苯的UVC去除效果的影响,获得了苯的去除率与苯的初始浓度、气体流量、相对湿度和氧气含量等参数之间的关系。数据表明,在实验条件范围内,苯的去除率的倒数与苯初始浓度、气体流量之间为线性关系;苯的去除率随相对湿度的增加呈现先升高后缓慢降低的关系,最佳相对湿度值在30%～50%之间;苯的去除率随氧气量的增加而缓慢增加;波长为185+254 nm的UV与254 nm的UV相比净化效果更为理想。还分析了苯降解产生的中间产物,探讨了苯的降解机理。     

微波辐照活性炭/铁屑处理橡胶促进剂生产废水

通过微波辐照活性炭与废铁屑的混合物处理橡胶促进剂生产废水。考察了炭铁混合物投加量、炭铁质量比、废水初始pH值、微波功率和微波辐照时间等对废水COD去除率的影响。结果表明,工艺的最佳参数为:炭铁混合物投加量65 g/L,炭铁质量比2∶1,微波功率200 W,微波辐照5 min,此条件下的废水COD去除率为76%;反应的表观过程近似符合一级动力学规律,动力学方程为:ln(C0/C)=0.1012t+0.8887,速率常数k=0.1012 min-1,半衰期t1/2=6.85 min;橡胶促进剂生产废水的微波辐照活性炭/铁屑处理工艺比单纯微波辐照及活性炭/铁屑处理工艺有明显的优越性。     

微波辐照载甲苯活性炭再生研究

研究在微波辐照条件下,活性炭量、微波功率、载气量、加热时间等因素对载甲苯活性炭脱附的影响,在正交实验中,各个影响因素的重要性排序为:氮气流量、活性炭量、辐照时间、微波功率,最佳的操作工况为:活性炭量9 g、载气流量300 mL/min、辐照时间120 s、微波功率500W,活性炭的脱附率在99.74%.     

Photodegradation of quinestrol in waters and the transformation products by UV irradiation

Quinestrol is synthetic estrogen used in contraceptive and hormone replacement therapy and occasionally for treating breast cancer and prostate cancer. It can make its way into the environment through sewage discharge and waste disposal produced by human excretions. In this study, the photodegradation kinetics of quinestrol in various conditions was investigated by UV and solar irradiation. The affecting factors were studied including concentration of hydrogen peroxide, different water types, and the initial concentrations of quinestrol. Concurrently, the transformation products and presumed pathways of quinestrol in distilled water by UV irradiation were identified and proposed. The results showed that the degradation of quinestrol in both irradiation conditions followed the pseudo-first-order kinetics. More rapid degradation was observed by UV irradiation (k = 0.018 min⁻¹) than solar irradiation (k = 0.004 h⁻¹), and the photodegradation rate of quinestrol depended on the concentration of hydrogen peroxide, the initial concentration of quinestrol and water types. The transformation products of quinestrol in distilled water were identified by gas chromatography/mass spectrometry. When exposed to UV irradiation, quinestrol in aqueous solution was rapidly degraded, giving at least ten photodegradation products. The chemical structures of ten degradation products were identified on the basis of mass spectrum interpretation and literature data.