六氯苯的O3及UV/O3高级氧化降解试验研究

采用O3、UV/O3高级氧化法对水中六氯苯（HCB）的降解效果及机理进行了研究,并对结果进行了比较,结果表明,UV本身对HCB的去除率贡献不大,HCB可被O3、UV/O3快速降解,即UV＜O3＜UV/O3;O3、UV/O3作用时,提高体系的初始pH值不利于HCB的降解,在pH＝3,HCB=0.2 mg/L,反应40 min时,HCB的去除可达50%左右,酸性条件下有利于降解反应的进行;无论是O3单独作用还是UV/O3联合作用,HCB的降解基本上满足准一级反应动力学规律,如果体系的pH值基本保持恒定,这种规律就更为明显。根据离子色谱(IC)、GC对六氯苯降解中间产物进行了测定,探讨了O3、UV/O3降解六氯苯的途径和机理。     

O3、H2O2/O3及UV/O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O₃、H₂O₂/O₃和UV/O₃等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O₃与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O₃氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV₂₅₄的去除率最高可达47.14%和73.47%;H₂O₂/O₃及UV/O₃两种组合工艺对焦化废水COD及UV₂₅₄的去除率均有一定程度的提高,但H₂O₂/O₃系统的运行效果取决于H₂O₂的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O₃系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

UV/H2O2工艺降解环丙沙星的研究

采用UV/₂O₂工艺去除水体中的喹诺酮类抗生素环丙沙星（CIP）。考察了溶液pH值、₂O₂投加量以及水体基质对环丙沙星降解效率的影响,分析了降解产物的生成情况。研究表明,环丙沙星的降解符合拟一级反应动力学模型。降解速率受溶液pH值的影响,酸性及中性条件,有利于环丙沙星的降解。₂O₂投加量的增大,使得降解速率逐渐增大,但速率增幅逐渐变缓;最佳₂O₂/环丙沙星摩尔比为2 000。实际水体中存在的NOM、NO^-₃,促进了单独UV作用下,环丙沙星的降解。水体中的?OH焠灭剂,抑制了UV/₂O₂联合作用下,环丙沙星的降解;实际水体中的光解速率常数低于超纯水中的光解速率常数。GC-MS分析表明,UV/₂O₂工艺,使环丙沙星氧化降解生成氨基乙酸、丙二酸、丙三醇和对苯二甲酸等小分子有机物。     

O3氧化工艺处理黄连素制药废水研究

采用臭氧(O₃)氧化法处理含高浓度黄连素和COD的制药废水,探讨了废水初始pH、O₃投加量及初始黄连素浓度等因素对O₃氧化过程的影响,确定了O₃氧化技术处理黄连素制药废水的最佳操作条件。结果表明,O₃能够有效分解废水中的黄连素,降低其COD浓度;黄连素浓度为700 mg/L、COD为3 500 mg/L、pH为0.88的废水,进气O₃浓度为14.05 mg/（L?min）,处理时间为180 min（即投加量为2 529 mg/L）时,黄连素和COD的降解率分别可达77.46%和41.28%,BOD₅/COD比（B/C比）从0.06提高到0.34,增加了4.7倍;随着废水中初始黄连素浓度的升高,废水COD降解率逐渐降低。O₃氧化法是一种有效的黄连素制药废水预处理技术,可以大大提高废水的可生化性。     

O3/UV预处理磺酰脲类除草剂生产废水的研究

采用O₃/UV工艺预处理磺酰脲类除草剂生产废水,考察了初始pH值、臭氧投量、叔丁醇投加等因素对废水处理效果的影响,并初步探讨了该工艺处理废水的反应机理。实验结果表明,在废水初始pH为13.59和臭氧投量为65.08 mg/min的条件下,预处理80 min后废水COD去除率达63.47%,BOD₅/COD由0.03提高至0.56,EC50从11%提高至55%。随着叔丁醇浓度的增加,废水COD去除率明显降低,证明该反应体系有?OH存在;体系中加入MnO₂后废水COD去除率下降了16%,氧化效率明显下降,证明该反应体系内中间产物H₂O₂在O₃/UV降解有机废水过程中起到了重要的作用。     

La2O3/ZnO/TiO2光催化降解活性艳红K-2BP的研究

采用溶胶-凝胶法制备了La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂,以紫外灯为光源,活性艳红K-2BP为模型降解物,研究了La₂O₃/ZnO/TiO₂的光催化性能。结果表明：当锌和镧的掺杂量w(ZnO)=20%, w(La₂O₃)=0.5%, 煅烧温度为500℃时,La₂O₃/ZnO/TiO₂复合光催化剂的光催化活性最高;当催化剂投加量4 g/L,通气量800 mL/min,初始pH值3.12时,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解效果最好。实验证明,La₂O₃/ZnO/TiO₂对活性艳红K-2BP的降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型,测得其反应速率常数k＝11.5 mg/(L·min);吸附常数K＝2.88×10^-2 L/mg。     

CuO/γ-Al2O3的制备及其湿式催化氧化性能研究

针对常温常压的废水双氧水催化氧化,采用浸渍法制备CuO/γ-Al₂O₃催化剂,利用比表面积、XRD手段表征了制备工艺对催化剂的影响,以模拟苯酚废水为研究对象考察催化剂的催化性能。研究表明,焙烧温度和活性组分含量等显著影响催化剂的性能,催化剂对双氧水催化氧化苯酚溶液具有较高的催化活性。     

Mn的氧化价态对Mn/γ-Al2O3催化剂催化臭氧氧化气相低浓度甲苯的影响

采用共沉淀法,以Al₂O₃为载体制备Mn/γ-Al₂O₃和Mn-Ce/γ-Al₂O₃催化剂,并分别在N₂气氛和O₂气氛下焙烧。采用固定床连续流动反应器,研究所制备催化剂在室温条件下催化臭氧氧化甲苯的性能。通过XRD、XPS和FTIR等手段对催化剂的结构和组成进行表征。结果表明,Mn/γ-Al₂O₃催化剂具有良好的催化臭氧氧化甲苯和催化臭氧自身分解的性能,共沉淀法制备催化剂的最佳Mn负载量为20%。O₂气氛焙烧和Ce的加入,可以有效提高催化剂的活性和寿命。原因是O₂气氛焙烧和Ce的加入可以提高Mn的氧化价态。催化剂失活的主要原因是有机副产物在催化剂表面吸附堆积,失活催化剂在550℃、空气气氛下焙烧可恢复催化性能。     

非均相UV/Fenton氧化法降解水中六氯苯的研究

采用超声辐照促进浸渍法制备了非均相UV/Fenton催化剂Fe/Al2O3,并对其进行了表征.以制备的催化剂对水中六氯苯进行非均相UV/Fenton法氧化降解.考察了铁的负载量、初始pH、H2O2投加量、催化剂投加量和反应时间对六氯苯降解效果的影响,并探讨了六氯苯的降解动力学规律.结果表明,制备的催化剂表面活性组分分散均匀,对六氯苯具有较高的催化活性和重复利用性.非均相UV/Fenton法降解六氯苯的最佳实验条件为:铁的负载量为2%,废水初始pH为3,H2O2和Fe/Al2O3催化剂的投加量分别为34 mg/L和150 mg/L,反应时间为20 min.在此条件下,浓度为500μg/L的六氯苯降解效率达94.5%.HCB的降解反应动力学规律可用Langmuir-Hinshwood方程很好地描述.六氯苯在催化剂表面的吸附常数为1.962 L/mg,表面反应速率常数为0.08 mg/(L·min).     

天然沸石负载La2O3-ZnO-TiO2光催化降解活性艳红K-2BP

利用80目天然斜发沸石作载体制备La₂O₃(0.5%)-ZnO(20%)-TiO₂/沸石复合光催化剂,以20 W紫外灯为光源,在自制的光催化反应器中降解活性艳红K-2BP,考察了光照时间、空气通入量、催化剂用量、溶液初始浓度、H₂O₂与Fe³⁺投加量等对活性艳红K-2BP光催化降解率的影响。结果表明,当溶液初始浓度为60 mg/L,催化剂投加量为12 g/L,通气量为1 200 mL/min,光照2.5 h,活性艳红K-2BP的降解率可达99.2%;H₂O₂和Fe³⁺投加量为4 mL/L和3 g/L时,光照1 h活性艳红K-2BP降解率分别为100%和97.2%。紫外可见吸收光谱显示,LZTZ光催化剂可有效降解印染废水。     

臭氧/紫外联合降解甲醛的试验研究

在臭氧单独作用、紫外光单独作用和UV/O₃ 3种条件下分别对甲醛进行降解试验,研究表明,臭氧和紫外在降解甲醛的试验中存在明显的协同促进作用。单独臭氧对甲醛降解效果并不显著。紫外单独作用时,对甲醛几乎没有降解作用。在UV/O₃条件下,甲醛的降解率大大提高,特别是在高浓度臭氧条件下,降解率高达63％。臭氧浓度增大,降解率增大;紫外光强度增大,降解效果提高;气体流量增大,降解率下降;湿度增大,降解率提高。对甲醛降解试验进行动力学研究,结果表明,光照强度和臭氧浓度增大,一级反应速率增大,提高臭氧浓度要比加强紫外强度更能促进甲醛的降解。     

UV/O3/PS耦合工艺在含酚废水处理中的应用

针对目前高级氧化技术处理含酚废水存在O₃利用率低等缺点,为提高反应体系强氧化性物质的含量,强化水体中酚类物质的降解与矿化,提出了UV/O₃/PS耦合体系;在探究多种不同耦合体系的苯酚降解率和TOC去除率、反应影响因素和活性物质的基础上,进一步发掘该体系降解含酚废水的潜力与优势。结果表明：UV/O₃/PS体系在15 min内可将苯酚完全降解;相较于单一的UV/O₃法或UV/PS法,水中酚类的矿化率分别提高了47.36%和39.93%;通过对多种影响因素进行分析,确定了UV/O₃/PS体系中合适的O₃与PS投加量,并发现UV/O₃/PS体系对pH和HCO₃⁻ 适应范围较广,在难降解废水处理中具有广泛的应用价值;通过ESR分析发现耦合体系在UV的催化下产生的·OH和·SO₄⁻比单一体系更多,具有促进作用。由此可知,UV/O₃/PS耦合工艺能在较广的适应范围内较好的降解酚类物质。该研究结果可为UV/O₃/PS耦合工艺对含酚废水的降解提供理论参考。     

UV/H2O2工艺降解典型消炎药布洛芬影响因素和降解机理

布洛芬是一种典型药物和个人护理用品（PPCPs）,大量生产和广泛使用给环境带来了一定危害。基于响应面方法,采用UV/H2O2工艺降解布洛芬（IB）,对降解过程中的影响因素（光强、H2O2投加量、初始IB浓度）进行了探讨,构建响应面模型。优化的最佳反应条件为：H2O2投加量0.10 mol·L-1、初始IB浓度5.00 mg·L-1、UV光强1 400 μW·cm-2,预测和实验IB以及反应动力学速率常数接近,说明响应面模型能够有效描述UV/H2O2降解反应过程。同时用离子阱质谱仪鉴定出IB羟基加成物、4-乙基苯酚、对异丁基苯甲酸等降解中间产物,其中IB羟基加成物的细胞毒性大于IB本身,最后提出降解机理。本研究为UV/H2O2工艺降解典型消炎药类污染物提供技术参考。     

O_3、H_2O_2/O_3及UV/O_3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2/O3和UV/O3等高级氧化技术(AOPs)对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为:接触时间40 min,溶液pH 8.5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47.14%和73.47%;H2O2/O3及UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2/O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量.研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用.     

紫外活化过硫酸盐工艺降解水中磺胺二甲氧嘧啶动力学特征与机理

采用紫外活化过硫酸盐(UV/PS)工艺降解典型磺胺类抗生素磺胺二甲氧嘧啶(SDM),比较单一紫外(UV)、单一过硫酸盐(PS)和UV/PS对SDM的去除效果,考察各因素对降解动力学的影响,并探究其降解机理,对SDM及其中间产物进行毒性测定和风险评价.结果显示,UV/PS可以加速SDM降解,反应速率常数分别是单一UV和单...     

UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶影响因素及机理

利用UV/H2O2光氧化反应器降解水中的磺胺嘧啶,考察了H2O2投量、pH值、紫外功率等因素对去除效果的影响,同时对反应动力学及降解产物进行了分析。结果表明,在紫外辐照与H2O2氧化共同作用下,UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶效果显著,去除率达90%以上,其降解过程符合一级反应动力学模型（R2=0.991 2）。H2O2投量与磺胺嘧啶降解速率常数具有良好的线性关系,H2O2投量由0.03增大至1.50 mmol·L-1,反应速率常数由0.048 2增大至0.359 9 min-1;同时,随着紫外灯功率由5增大至15 W,反应速率常数由0.066 2增大至0.163 1 min-1;随着初始磺胺嘧啶浓度由0.02增加至0.08 mmol·L-1,反应速率常数由0.251 7逐渐降低至0.046 8 min-1;pH由3.0升高至7.0,反应速率常数由0.070 2增大至0.102 3 min-1,当pH继续增大时,反应速率常数反而降低。根据液相色谱/质谱（LC/MS）对中间产物分析,UV/H2O2降解磺胺嘧啶生成质荷比（m/z）为173、186和200的对氨基苯磺酸等中间产物,推测S-N键和C-N键被打开,这些中间产物可进一步被降解,但TOC去除率仅为7%,表明磺胺嘧啶仅部分被矿化。UV/H2O2工艺处理磺胺嘧啶的电能效率（EEO）采用每一对数减少级电能输入进行评价,优化条件下电能效率为0.078 kWh·m-3,可为实际工程应用提供参考。     

O3、H2O2／O3及UV／O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2／O3及UV／O3等高级氧化技术（AOPs）对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40min,溶液pH8．5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47．14％和73．47％;H2O2／O3及UV／O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2／O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

纳米TiO2光催化降解硝基酚类污染物动力学及机理的研究

采用纳米TiO₂(P25)粉末作为催化剂,研究了几种典型硝基取代酚在TiO₂/UV悬浮体系下的光催化降解。研究表明,这些化合物的降解过程符合Langmuir-Hinshelwood动力学方程,其表观速率常数(k_app)的大小为：2-氨基-4硝基酚（2-A,4-NP）＞4-硝基酚（4-NP）＞2-硝基酚（2-NP）＞3-硝基酚（3-NP）＞2,4-二硝基酚（2,4-DNP）＞2,4,6-三硝基酚（2,4,6-TNP）,而吸附平衡常数(KL)却与k_app成反比。苯环上取代基的种类和数目对有机物光催化降解活性有很大的影响,硝基的加入降低了光催化活性,并且k_app与Hammett常数（σ）具有较好的线性关系。