微波-Fenton高级氧化工艺降解水中BPA

以提高目标物的降解效果和投加药剂利用率、缩短反应时间及节约处理成本为目的,探讨4种不同光助-Fenton氧化工艺对环境内分泌干扰物双酚A（BPA）的降解效果。以BPA的去除率和反应速率作为评价指标,采用紫外分光光度计、TOC测定仪及分子荧光光度计分别对BPA的去除率、反应体系的矿化度和·OH的生成量进行研究。确定了微波-Fenton氧化工艺降解水中BPA的效果最佳,并深入研究pH值、H2O2投加量、n（H2O2）/n（Fe2+）、微波反应功率及时间对微波-Fenton氧化工艺的影响。结果表明：pH=3,n（H2O2）/n（Fe2+）为20,H2O2浓度为2 mmol·L-1,反应时间为5 min,反应功率为300 W的条件下,BPA初始浓度为100 mg·L-1时其去除率最高达99.67%,矿化度达53%;pH值在2~6范围内对BPA均有降解效果,铁泥量也有一定的减少。为微波-Fenton氧化工艺的实际应用奠定了理论基础,并且提供了技术支持。     

电-Fenton法处理制药中间体废水的研究

采用电-Fenton法对麻醉药瑞芬太尼合成过程中的中间体1-苄基-4-氨甲酰基-4-苯胺基哌啶(简称酰胺,AMIDE)模拟废水进行了降解研究,结果表明,在以石墨为阴极、铁为阳极的模式下,当pH为3、电解电压为3 V、投加H_2O_2浓度为10 mmol/L时,室温下电解浓度为20 mg/L的酰胺废水60 min后,酰胺的去除率高于99%,TOC去除60%。通过紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)及HPLC检测酰胺的降解产物,说明电-Fenton法能使废水中目标化合物的环结构破坏,快速而完全地转化为小分子,但不能使其全部矿化。本研究可为电-Fenton法在处理该类药物合成废水中的实际应用提供重要的理论依据。     

微波-Fenton氧化-PAFSi絮凝法处理含油废水

采用微波-Fenton氧化-PAFSi絮凝法处理含油废水,结果表明,200mL水样先经微波辐射6rnin,在pH=2,H2O2（30％）3．5g／L,Fe2＋ 1．3g／L的条件下氧化4h后,采用聚硅酸铝铁（Al：Fe：Si=10：2：1）和聚丙烯酰胺在pH：8时进行絮凝实验,处理后废水浊度、SS、COD、含油量和色度分别降低了99．46％、96．66％、91．94％、97．97％和95．00％,且经处理后废水的BOD5／COD由原水的0．04提高到0．53。实验还分析了含油废水的降解机理。     

微波辅助Cu(Ⅱ)-Fenton体系催化氧化处理对硝基苯酚废水

为了拓宽Fenton反应pH范围,提高降解效率、减少药剂用量,向Fenton体系中添加辅助催化剂Cu(Ⅱ),并对微波辅助催化氧化对硝基苯酚(PNP)模拟废水工艺进行了研究。提出微波辐照-放置处理工艺,并与普通全过程微波处理工艺进行了比较。结果表明,该体系处理工艺将Fenton反应最佳pH范围由2.0~3.5拓宽到2.0~5.5;在pH=5.0时,对于100 mg/L的PNP溶液,当[Cu2+]=0.8 mg/L、[Fe2+]=3.0 mg/L、[H2O2]=0.2 g/L,微波功率250 W,辐照2.0 min、放置4.0 min,PNP去除率可达98%以上;辅助催化剂Cu2+的加入增强了氧化效果,同时节约药品20%以上。通过对比实验发现,Cu2+与Fe2+发生了某种作用机制,联合促进了体系中·OH的生成。该反应体系不仅将传统Fenton反应体系狭窄的pH值范围延伸到接近中性的区域5.0~5.5,又可在短时间内使PNP去除率达到98%以上。     

多羧酸改良硫代光-Fenton处理有机染料废水

使用EDDS（乙二胺二琥珀酸）螯合Fe（Ⅲ）,在光照过程中活化过硫酸盐/亚硫酸盐产生硫酸根自由基,并用于处理水体中的染料橙黄Ⅱ,考察过硫酸盐/亚硫酸盐初始浓度,Fe（Ⅲ）-EDDS初始浓度以及溶液初始pH对橙黄Ⅱ降解效果的影响,并获得处理效果较好的优化体系。结果表明,Na2SO3-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,[Na2SO3]=5 mmol·L-1,[Fe（Ⅲ）-EDDS]=0.05 mmol·L-1,pH=3.0时,60 min 内橙黄Ⅱ降解效率达98%;Na2S2O8-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,[Na2S2O8]=10 mmol·L-1,[Fe（Ⅲ）-EDDS]=0.50 mmol·L-1,pH=7.0时,120 min内橙黄Ⅱ降解效率达99%。两个体系中,Fe（Ⅲ）-EDDS均存在最佳浓度,增大或减小均导致效率降低。Na2SO3-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,溶液初始pH越大,橙黄Ⅱ降解效率越低。Na2S2O8-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,pH高于或低于7.0时橙黄Ⅱ降解效率均降低。Na2SO3-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,亚硫酸钠浓度越大橙黄Ⅱ降解效率越高。Na2S2O8-Fe（Ⅲ）-EDDS体系中,过硫酸钠存在最佳浓度,增大或减小均导致降解效率降低。     

电-Fenton法处理4-氯酚废水

采用电解法对4-氯酚废水进行了处理。以活性炭纤维(ACF)为阴极，铁为阳极，并向阴极不断通入空气，电解过程中生成的H2O2与阳极溶解的Fe^2 形成Fenton(芬顿)试剂，Fenton试剂在电解的过程中可以产生大量活性羟基 OH，能够很好地氧化降解废水中的4-氯酚。在最佳试验条件下：室温，氯酚浓度为50mg／L，电解时间为60min，pH值为4．5，电流密度为15．38A／m^2，Na2SO4浓度为3g／L时，4-氯酚去除率为85．70％。     

臭氧氧化法处理焦化废水生化出水的反应动力学

对臭氧氧化去除焦化废水生化出水COD的反应动力学及其影响因素进行了实验研究,结果表明,在臭氧投加量为8．50mg／min,反应温度为20＇E和初始pH为10．61条件下,对COD的降解符合表观一级反应动力学模型,其相关系数R。=0．9991,表观反应速率常数k。。=1．01×10^-3s-1。该条件下,臭氧氧化对COD的降解主要来源于高活性羟基自由基的强氧化作用。在不同的臭氧投加量（4．25～12．75mg／min）、不同的反应温度（10～40℃）和不同的初始pH（3．76～12．53）下,COD的降解也同样遵循一级反应动力学规律。随着臭氧投加量的增大,COD降解的表观反应速率常数从（0．554×10^-3）s-1增加到（1．06×10＆-3）s-1;随着反应温度的升高,表观反应速率常数从（0．427×10^-3）s-1增加到（1．40×10-3）s-1,温度越高反应速率提高的幅度却越小;在初始pH3．76～10．61范围内,表观反应速率常数从（0．218×10^-3）s-1增加到（1．01×10^-3）s-1,在初始pH为12．53时表观反应速率常数下降到（0．857×10^-3）s-1。     

Cu (Ⅱ)和Cd (Ⅱ)在氧化石墨烯/聚酰胺-胺复合材料上的竞争吸附

以“grafting to”法制备的氧化石墨烯/聚酰胺-胺（GO/PAMAMs）作为吸附剂,研究了Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）在GO/PAMAMs上的竞争吸附行为,考察了溶液pH值、吸附时间、初始离子浓度及吸附剂用量等因素对吸附过程的影响,探讨了Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）在GO/PAMAMs上的竞争吸附机理。研究表明：GO/PAMAMs对Cu（Ⅱ）的吸附最佳pH值是5.0,Cd（Ⅱ）的最佳pH值为5.5;Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）在GO/PAMAMs上的竞争吸附过程符合Lagergren准二级动力学模型,等温吸附过程遵循Langmuir模型;热力学研究表明Cu（Ⅱ）和Cd（Ⅱ）在GO/PAMAMs上的吸附是自发进行的吸热过程,且属于物理吸附。     

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 mL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。     

林可霉素制药废水的臭氧氧化处理

考察了臭氧氧化对林可霉素的效价削减效果。在初始抗生素浓度为100 mg·L⁻¹时,林可霉素效价削减50%所需消耗的臭氧量为0.118 mg·mg⁻¹抗生素,降解过程符合一级降解动力学特征。进一步采用林可霉素实际废水考察了污水化学需氧量(COD)和pH对抗生素臭氧氧化处理的影响,发现废水的COD每增加100 mg·L⁻¹,则单位抗生素实现50%削减需要增加的臭氧量约为1.64 mg。碱性条件下,臭氧可催化分解生成羟基自由基等活性基团而加速林可霉素的降解。同时,臭氧氧化后林可霉素生产废水的厌氧可生化性提高了98.51%。研究结果可以为林可霉素生产废水的处理技术选择提供参考。     

磁强化次氯酸钠氧化法处理邻硝基苯酚废水的实验研究

利用磁强化次氯酸钠氧化法对邻硝基苯酚废水进行了处理实验研究。结果表明,对于质量浓度为250mg／L、CODCr为2000mg／L、色度为150倍的100mL邻硝基苯酚废水,当次氯酸钠（2．5％）用量8mL、颗粒活性炭用量200mg、溶液pH为6．0、反应时间5min时,邻硝基苯酚的去除率达94．4％,CODCr的去除率达94．2％,色度的去除率达100％。采用外加磁场,当磁场强度为60mT时,邻硝基苯酚和CODCr达到相同的去除率,反应时间缩短了3min,显著提高了反应效率。同时对磁强化氧化法的机理进行了理论上的分析。     

粉煤灰/氧化石墨烯复合材料吸附Hg (Ⅱ)

利用壳聚糖（CS）将氧化石墨烯（GO）交联到粉煤灰颗粒上,制备出粉煤灰/氧化石墨烯（FCGO）复合吸附材料。扫描电子显微镜（SEM）、漫反射红外光谱（DRIFT）和X射线电子光谱（XPS）对FCGO的研究表明GO被成功负载到粉煤灰上。静态吸附实验表明pH值接近中性时有利于FCGO对Hg（Ⅱ）的吸附,共存阴离子促进而阳离子抑制对Hg（Ⅱ）的吸附。动力学研究表明FCGO吸附Hg（Ⅱ）符合Elovich方程模型,饱和吸附量高达42.2 mg·g-1。非线性Redlich-Peterson模型比Langmuir和Freundlich模型更适合描述吸附过程。热力学参数ΔH0=12.20 kJ·mol-1,ΔS0=48.92 J·（mol·K）-1,ΔG0=-4.09 kJ·mol-1（333 K）表明吸附过程是吸热且自发进行的。分析吸附前后FCGO的DRIFT和XPS光谱,推测对Hg（Ⅱ）的吸附主要是静电吸引作用。     

玉裂废水粘度对二氧化锰臭氧催化氧化处理特性的影响

通过FT-IR和GC—MS检测分析,表明了压裂废水中有机物主要以苯环结构为主的芳香类化合物和其他杂环化合物,苯环及杂环上的主要官能团包括酮、酯、羧酸、醛、酚、氨基等。同时,压裂废水中的粘度为常规水粘度的2～3倍。针对压裂废水高粘度和高COD污染水质特征,实验研究了压裂废水二氧化锰臭氧催化氧化处理特性以及粘度对处理效果的影响,研究结果表明,在粘度较高（2．2×10-3 Pa·s）压裂废水中,投加的化学药剂很难扩散,羟基自由基·OH的利用效率较低,处理效果较差。通过投加过硫酸钾（5g／L）降粘后,可在很大程度上提高二氧化锰臭氧催化氧化的处理效果。通过对压裂废水中有机物分子量分布、FT-IR分析以及GC—MS分析可知,二氧化锰臭氧催化氧化处理压裂废水是通过激发羟基自由基,破坏水中有机物极性和有机物化学构造,将复杂长链有机物转变为简单有机物,其出水COD可达到国家污水综合排放标准中的二级排放标准。     

臭氧氧化法处理焦化废水生化出水的反应动力学简

对臭氧氧化去除焦化废水生化出水COD的反应动力学及其影响因素进行了实验研究,结果表明,在臭氧投加量为8.50 mg/min,反应温度为20℃和初始pH为10.61条件下,对COD的降解符合表观一级反应动力学模型,其相关系数R²=0.9991,表观反应速率常数k_Abs=1.01×10^-3 s^-1。该条件下,臭氧氧化对COD的降解主要来源于高活性羟基自由基的强氧化作用。在不同的臭氧投加量（4.25~12.75 mg/min）、不同的反应温度（10~40℃）和不同的初始pH（3.76~12.53）下,COD的降解也同样遵循一级反应动力学规律。随着臭氧投加量的增大,COD降解的表观反应速率常数从（0.554×10^-3） s^-1增加到（1.06×10^-3） s^-1;随着反应温度的升高,表观反应速率常数从（0.427×10^-3） s^-1增加到（1.40×10^-3） s^-1,温度越高反应速率提高的幅度却越小;在初始pH3.76~10.61范围内,表观反应速率常数从（0.218×10^-3） s^-1增加到（1.01×10^-3） s^-1,在初始pH为12.53时表观反应速率常数下降到（0.857×10^-3） s^-1。     

微波-Fenton 氧化-PAFSi 絮凝法处理含油废水简

采用微波-Fenton氧化-PAFSi絮凝法处理含油废水,结果表明,200 mL水样先经微波辐射6 min,在pH=2,H₂O₂（30%）3.5 g/L,Fe²⁺ 1.3 g/L的条件下氧化4 h后,采用聚硅酸铝铁（Al：Fe：Si=10：2：1）和聚丙烯酰胺在pH=8时进行絮凝实验,处理后废水浊度、SS、COD、含油量和色度分别降低了99.46%、96.66%、91.94%、97.97%和95.00%,且经处理后废水的BOD₅/COD由原水的0.04提高到0.53。实验还分析了含油废水的降解机理。     

Fenton氧化法深度处理甲醛废水

采用Fenton氧化法深度处理经生化降解后的甲醛废水,结果表明,Fenton氧化法深度处理甲醛废水是可行的,在合适的反应条件下,降解初始COD为150 mg/L左右的甲醛废水,COD去除率达30%以上;Fe2+与H2O2的投加比例、投加量及投加方式、反应温度、pH、反应时间对处理效果都有不同程度的影响。     

Fenton氧化法深度处理纤维素乙醇废水

采用Fenton氧化法深度处理经生化降解后的纤维素乙醇废水,考察了初始pH值、Fe2+与H2O2的投加比例（物质的量之比）、H2O2投加量与COD的比例（质量之比）以及反应时间对COD和浊度去除的影响,并通过正交实验确定了反应的最佳条件。研究表明：初始pH值、Fe2+/H2O2、H2O2/COD以及反应时间对深度处理效果有不同程度的影响;在初始pH值为3.0、Fe2+/H2O2为2：3、H2O2/COD为2.8、反应时间为3 h的最佳反应条件下,出水COD为45~56 mg·L-1,浊度为2~3 NTU,达到了纤维素乙醇废水的排放标准。     

响应面法优化光催化/臭氧氧化深度处理炼油废水

利用响应面方法(RSM)对光催化/臭氧氧化深度处理炼油废水工艺进行优化,考察了臭氧通量、光催化剂投加量、初始pH和反应时间对于处理效果的影响,提出采用该工艺的数学模型及优化后的工艺参数。结果表明,各影响因子对COD去除率影响顺序为反应时间>光催化剂投加量>初始pH>臭氧通量,方程的F值为11.54,相关系数为0.9537,调整相关系数为0.915,说明数学模型可以较好地模拟真实的反应曲面。优化得到最佳的工艺参数:臭氧通量1.05 L/min、光催化剂投加量0.33 g/L、初始pH 7.51、反应时间96.95 min,在该条件下,对COD去除率为97.88%,与预测值99.49%接近。采用95%处理水和5%新鲜水混合,水质达到了循环冷凝水的补充水水质指标要求。     

臭氧深度氧化法处理2,4-二氯苯氧乙酸农药废水

对臭氧深度氧化法降解农药2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)废水进行了研究。实验结果表明,紫外光催化臭氧化降解2,4-D成效显著,臭氧/紫外(UV)深度氧化法是最好的臭氧化处理方法。2,4-D200mg/L的水样,反应30min,2,4-D降解完全,75min时矿化率达75%以上。碱性反应氛围有利于臭氧化反应进行。自由基抑制剂(叔丁醇)的加入,显著降低臭氧化反应去除2,4-D的效果,自由基参与的反应历程对于2,4-D的降解十分重要。双氧水的引入对2,4-D降解无明显促进作用,这是因为双氧水分解消耗OH-,没有缓冲的反应体系pH降低,限制了双氧水的分解和.OH自由基链反应。总之,单独臭氧化对2,4-D降解有一定的反应效率,在有利于.OH产生的体系中,2,4-D降解效率进一步提高。