UV/H2O2/GAC工艺去除水中全氟化合物

全氟化合物(PFCs)持久存在于水环境中,难以通过传统的水处理工艺去除,提高水中PFCs的去除性能具有重要意义。本研究采用快速小柱实验探究了UV、H₂O₂和颗粒活性炭(GAC)组合工艺对水中4种PFCs的去除效果,并探究了UV照射时长和H₂O₂质量浓度对PFCs的直接去除效果及其对后续GAC吸附的影响。结果表明：不同工艺条件下,长链全氟辛酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)始终表现出较短链全氟丁酸(PFBA)和全氟丁烷磺酸(PFBS)更高的去除率。单独GAC吸附对长链全氟PFOA和PFOS去除率为59.6%和64.3%,但对短链PFBA和PFBS去除率仅为11.7%和13.1%。单独UV或单独H₂O₂分别与GAC联用时,随着UV照射时长和H₂O₂质量浓度的增加,4种PFCs的去除率略有增加,且UV照射的增益效果较H₂O₂更优。UV/H₂O₂/GAC联用工艺对水中4种PFCs的去除效果最佳,30 min UV/H₂O₂处理后经GAC吸附可去除90％以上的PFOA和PFOS,短链PFBA和PFBS去除率也达到50%以上。UV/H₂O₂/GAC联工艺的良好效果是由于UV/H₂O₂高级氧化过程产生的羟基自由基氧化反应降低了水中大分子有机物的含量,从而减弱了有机物对PFCs的竞争吸附作用。本研究可为水中PFCs的高效处理提供技术参考。     

O3/H2O2降解阿特拉津影响因素研究

采用O3/H2O2氧化去除水中内分泌干扰物阿特拉津,考察了反应条件及水质对去除的影响,并对反应机制进行了初步探讨。阿特拉津初始浓度2 mg/L,投量为7.5 mg/L的O₃单独氧化去除率为27.2%;相同O₃投量下,控制H₂O₂/O₃摩尔比为0.75,5 min阿特拉津的去除率最高可达96.5%;pH 值为7.5～8.5,温度在25～40℃的范围内,都维持了较高的去除率,表明H₂O₂/O₃体系对阿特拉津的去除效果良好,降解速度快,反应条件温和。0.5 mg/L的腐殖酸,对阿特拉津的去除影响不大,腐殖酸浓度为1、2和5 mg/L时,平均去除率分别为63.4%、50.7%和30.2%;碳酸氢钠的浓度为50和200 mg/L时,去除率分别为88.1%和73.8%,说明水质对阿特拉津的去除影响较大。叔丁醇的浓度为5和20 mg/L时,阿特拉津的去除率分别降低到44.7%和27.5%,去除率随自由基抑制剂叔丁醇增加而降低,说明H₂O₂/O₃降解阿特拉津主要为该体系产生的羟基自由基的贡献。     

光助Ce-Fe/Al2O3催化H2O2降解阳离子红GTL模拟废水

利用Ce-Fe/Al₂O₃为催化剂的非均相光Fenton体系降解阳离子红GTL模拟废水，考察了H₂O₂浓度、催化剂用量、初始pH值及不同工艺过程对降解效果的影响，通过紫外-可见漫反射光谱、红外光谱、XPS手段研究铁在反应中的价态变化。结果表明，在11 W低压汞灯照射下，非均相光Fenton体系能够有效地降解结构稳定的阳离子红GTL，在pH 6，反应温度20℃，时间90 min，Ce-Fe/Al₂O₃ 2 g/L，H₂O₂浓度340 mg/L，含50 mg/L阳离子红GTL模拟废水TOC去除率为92.40%；光Fenton反应中Fe(Ⅲ)转化为Fe(Ⅱ)。     

Al-PbO2/TiO2纳米管电极的制备及其对水中三氯生的降解

制备了不同Al掺杂量的Al-PbO2/TiO2纳米管电极,将最优的电极应用于阳极电催化氧化三氯生废水,并进行条件优化.结果表明,Al掺杂摩尔分数为1.0％ 的Al-PbO2/TiO2纳米管电极在电解质Na2SO4摩尔浓度为0.15 mol/L、电流密度为25 mA/cm2、初始pH=3的条件下,电解120 min后,可...     

TS-1分子筛催化O3/H2O2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系(O3/H2O2/TS-1)对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸(初始浓度为100 mg/L)的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂降解丁基黄药

CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂是降解丁基黄药的优良试剂。该试剂与传统的Fenton试剂相比,提高了反应的pH值,可在较高pH(4~5)条件下反应,而传统的Fenton试剂的适宜pH值一般在3以下。采用单因素实验和正交实验相结合的方法研究了pH、催化剂投加量、过氧化氢投加量以及反应时间对丁基黄药降解效果的影响,并对催化剂的使用寿命进行了探讨。研究结果表明,反应的最佳条件为:pH为4~5,催化剂投加量为6 g/L,过氧化氢用量为30 mg/L,反应30min。在此反应条件下,丁基黄药的降解率达98%以上;影响丁基黄药降解效果的因素大小顺序为:pH>反应时间>H2O2用量>催化剂投加量,其中pH对CuO/γ-Al2O3类Fenton试剂降解丁基黄药的影响最为显著。     

MnO2催化Fenton试剂降解苯酚废水

实验对MnO2催化Fenton试剂氧化高浓度苯酚废水的动力学特性和去除效果进行了研究。结果表明,MnO2可以提高Fenton试剂体系对苯酚的降解率以及COD的去除率;Fenton试剂以及MnO2催化Fenton试剂氧化苯酚废水体系中苯酚的降解都符合拟一级动力学模型。在MnO2催化Fenton试剂氧化体系中,苯酚的降解速率常数有明显提高,反应活化能也有所降低,说明MnO2的加入可以使反应容易进行。废水降解前后紫外可见吸收光谱和红外谱图表明,Fenton试剂法将苯酚可能降解为羧酸、烯烃等有机物中间体。     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeO_xH_2x-3复合材料，研究了富里酸在UV/H₂O₂和UV/H₂O₂/Fe-FeO_xH_2x-3两种不同反应体系下的降解情况。结果表明，核-壳结构Fe-FeO_xH_2x-3的存在，提高了UV/H₂O₂降解富里酸的反应速率，TOC去除达到84%。采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征，结果表明，富里酸经反应后憎水酸（HoA）、弱憎水酸（WHoA）和憎水中性物质（HoN）都有所减少，进而转化为亲水性物质（HiM）；用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征，考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况。同时，富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势。     

MnOx/介孔γ-Al2O3催化臭氧化降解水中安替比林的研究

以自制的介孔γ-Al₂O₃为载体,通过等体积浸渍法合成了MnO_x/介孔γ-Al₂O₃催化剂。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜 (TEM) 以及紫外可见漫反射（UV-Vis DRS）等手段对其进行表征。结果表明,锰氧化物在介孔氧化铝载体上具有较高的分散度,并且锰以多种价态存在。高度分散以及多价态的MnO_x能够提高催化臭氧化过程中电荷转移,引起更高     

微波促进含Cr(VI)-H2O2体系降解甲基橙溶液的研究

研究了微波辐射下Cr(VI)－H₂O₂催化降解甲基橙溶液的行为，探索了微波功率、微波辐射时间、pH值、H₂O₂浓度、Cr(VI)等对甲基橙溶液脱色率和COD去除率的影响。研究结果表明，Cr(VI)-H₂O₂能形成类Fenton体系；微波辐射可提高H₂O₂产生羟基自由基(·OH)的效率。1000 mg/L的甲基橙溶液，在Cr(VI)浓度为10.0 mmol/L、pH值为2.5、H₂O₂浓度为20.0 mmol/L、微波功率为700W下加热2 min，甲基橙溶液的脱色率为99.2%，COD去除率为82.8%。     

交联壳聚糖包膜对黄铁矿化学氧化的抑制

通过测试交联壳聚糖包膜处理后的黄铁矿物表面润湿性的改变以及采用扫面电镜和红外光谱等表征方法,证明在样品矿物表面形成了一层保护膜;通过采用加速浸泡法处理包膜前后的黄铁矿,探讨钝化剂浓度、pH、氧化条件等因素对钝化效果的影响,结果表明与空白样相比,经包膜处理的黄铁矿的化学氧化程度降低了50%~70%。     

湿式双氧水氧化处理染料中间体H-酸钠盐溶液的研究

在0.5 L压力反应器内,对染料中间体H-酸钠盐溶液进行湿式双氧水氧化(WPO)及湿式双氧水催化氧化(CWPO)降解处理.分别考察反应时间、双氧水用量、温度、进水pH值和催化剂等对反应过程与对象污染物降解的影响规律.结果表明,WPO能在温和的条件下降解难于生物降解的有机物,在温度为110℃、压力为0.5 MPa、双氧水用量为理论需用量、进水pH=5的条件下,处理含10 g/L H-酸钠盐的H-酸盐溶液的COD和色度去除率分别为62.0%和98.7%;采用非均相Cu/Ni复合催化剂,在同样操作条件下,CWPO对同一废水的COD和色度去除率分别可达到92.0%和99.9%.表明催化剂的存在大大提高了WPO的氧化效果.     

硫铁矿烧渣催化类Fenton法深度处理维生素C废水

采用硫铁矿烧渣协同Fe2+催化H2O2的类Fenton法深度处理维生素C制药废水,通过正交实验考察FeSO4投加量、H2O2投加量、搅拌反应时间、曝气时间等因素对低浓度难降解有机物去除的影响程度,并结合单因素实验确定最佳反应条件。结果表明:(1)正交实验中,各因素对催化氧化反应效果的影响程度依次为H2O2投加量搅拌反应时间曝气时间FeSO4投加量;(2)单因素实验中,最佳反应条件为烧渣投加量10g/L、H2O2投加量4.9mmol/L、FeSO4投加量3.9mmol/L、搅拌反应时间20min、曝气时间20min、絮凝沉淀部分聚丙烯酰胺(PAM)投加量5mg/L。在此条件下,COD去除率最高达63.21%。     

钯修饰碳纳米管电极电催化氧化三氯生

采用钯修饰多壁碳纳米管(MWCNTs)电极电催化氧化降解三氯生,考察了极板间距、电流密度、离子强度、pH、初始浓度和电解时间对三氯生去除效率的影响,并探讨了其反应动力学。结果表明:钯修饰多壁碳纳米管(MWCNTs)电极电催化氧化降解三氯生的最佳条件为:三氯生初始浓度为50 mg/L,电流密度约为10 mA/cm2,极板间距为1 cm,pH为11,电解质Na2SO4浓度为1 000 mg/L。此条件下,反应时间为3 h时三氯生的去除率可达到99%以上,三氯生的降解为零级反应。     

黄铁矿还原固定水中的高铼酸根

以铼作为放射性锝的替代元素,用黄铁矿粉末对高铼酸根的还原固定进行了研究。采用球磨法制备出黄铁矿粉末。分别研究了不同固液比、不同的初始pH值和不同粒径条件下,黄铁矿粉末对高铼酸根的还原固定效果。结果显示,固液比为1:10(g/mL)为宜,在体系初始pH为12时,形成铁氧体,吸附高铼酸根,提升还原固定效果。对产物进行XPS表征,证明还原产物为ReO2。在乙醇介质中机械活化后利用超声分散可得到具有大的比表面积和晶格畸变的粒径较小的黄铁矿粉末,使其反应的活性位点增多,处理效果明显好于大粒径的黄铁矿粉末,在相对较短的时间内,铼的去除率可以达42%。在缺氧环境下黄铁矿能够长期保持有效性,在地质处置库应用中有实际意义。     

催化超临界水氧化对氨基苯酚

采用CuO／γ-Al2O3和MnO2/γ-Al2O3为催化剂、H2O2为氧化剂，在一连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化对氨基苯酚实验。实验结果表明，CuO和MnO2催化剂对于对氨基苯酚的氧化降解具有显著的促进作用。对氨基苯酚的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高，在24～26MPa和400～450℃条件下，数秒钟内COD去除率可达到99％以上，催化剂CuO／γ-Al2O3的催化效果优于MnO2／γ-Al2O3。证明了催化超临界水氧化技术的高效性。     

催化超临界水氧化对氨基苯酚

采用CuO/γ-Al2O3和MnO2/γ-Al2O3为催化剂、H2O2为氧化剂,在一连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化对氨基苯酚实验.实验结果表明,CuO和MnO2催化剂对于对氨基苯酚的氧化降解具有显著的促进作用.对氨基苯酚的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高,在24～26 MPa和400～450℃条件下,数秒钟内COD去除率可达到99%以上,催化剂CuO/γ-Al2O3的催化效果优于MnO2/γ-Al2O3.证明了催化超临界水氧化技术的高效性.     

新型钝化剂与秸秆对黄铁矿的氧化抑制效果

尾矿中硫化矿物氧化产生的酸性矿山废水（AMD）,因pH低和富含重金属离子而对周边生态环境造成巨大危害。黄铁矿作为尾矿中分布最广、含量最高的常见硫化矿物之一,其氧化是酸性矿山废水产生的一个重要因素。因此如何有效的从源头控制黄铁矿的氧化是治理AMD的根本途径。实验以黄铁矿为研究对象,合成了一种新型的钝化剂——二硫代胺基甲酸钠（DTC-TETA）,并将该钝化剂与芦苇秸秆结合,分别考察了钝化剂和钝化剂-秸秆混合物抑制黄铁矿在酸性溶液中氧化的效果。结果显示：氧化24 h后,单纯的秸秆粉末覆盖对黄铁矿氧化抑制效果并不理想;0.5%（V/V）DTC-TETA对黄铁矿氧化抑制率为59.5%,0.5%（V/V）DTC-TET和秸秆混合物可以使黄铁矿氧化抑制率增加至76.9%。可见在减少钝化剂浓度的情况下,合理的添加秸秆物质,不仅能有效的抑制黄铁矿的氧化,而且从源头上减少了化学物质的使用量,同时还充分利用了农业废弃物,从而降低钝化成本和可能的环境风险。     

过氧化氢/草酸铁体系太阳光催化降解染料废水的研究

以过氧化氢 /草酸铁络合物作光氧化剂 ,利用太阳光对 10种水溶性染料模拟废水进行了光氧化降解试验研究 ,发现在日光照射下 ,过氧化氢 /草酸铁络合物能使染料溶液迅速降解。以活性艳蓝KN R为代表 ,研究各种因素对光降解的影响。结果表明 ,溶液pH为 2 0～ 4 0时 ,光降解速率快 ;溶液中Fe3 + 与草酸根的摩尔比为 1∶3时 ,光解效果最好 ;提高H2 O2 浓度可以提高光降解速率 ,但H2 O2 的利用率会降低。     

Treatment of coking wastewater by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide

In this study the treatment of coking wastewater was investigated by an advanced Fenton oxidation process using iron powder and hydrogen peroxide. Particular attention was paid to the effect of initial pH, dosage of H₂O₂ and to improvement in biodegradation. The results showed that higher COD and total phenol removal rates were achieved with a decrease in initial pH and an increase in H₂O₂ dosage. At an initial pH of less than 6.5 and H₂O₂ concentration of 0.3 M, COD removal reached 44-50% and approximately 95% of total phenol removal was achieved at a reaction time of 1 h. The oxygen uptake rate of the effluent measured at a reaction time of 1 h increased by approximately 65% compared to that of the raw coking wastewater. This indicated that biodegradation of the coking wastewater was significantly improved. Several organic compounds, including bifuran, quinoline, resorcinol and benzofuranol were removed completely as determined by GC-MS analysis. The advanced Fenton oxidation process is an effective pretreatment method for the removal of organic pollutants from coking wastewater. This process increases biodegradation, and may be combined with a classical biological process to achieve effluent of high quality.