基于硫酸自由基的高级氧化技术研究及应用进展

由于硫酸自由基(SO4-.)具有很高的氧化还原电位,过硫酸盐(S2O82-)活化高级氧化技术作为一种新型氧化技术在环境工程领域具有巨大应用潜能。介绍了热活化、光活化、过渡金属离子三种活化过硫酸盐产生SO4-.的方式,在环境保护方面的现状研究与应用进展,主要涉及受有机污染土壤和地下水的修复、难降解有机废水和废气的处理,阐述了SO4-.高级氧化技术处理各种有机污染物的机理,指出了基于SO4-.的高级氧化技术在处理应用中存在的局限性和未来发展方向。     

可见光促有机物诱导铁还原的多相类芬顿体系强化效能与机制

近年来,亚铁离子活化过硫酸盐的类芬顿(Fe²⁺-PMS/PS)高级氧化技术发展日趋成熟,但因Fe³⁺无法还原导致反应停止的问题仍制约其大规模应用.结果发现,当把以双酚A（BPA）为代表的某些有机物与Fe³⁺和TiO₂混合,所形成的某种络合物可以拓宽TiO₂光响应范围捕获可见光,通过TiO₂将光生电子传递给Fe³⁺进行还原,从而实现Fe³⁺/Fe²⁺的无限循环.依据上述原理,构建了可见光下BPA-TiO₂-Fe³⁺-PS复合体系来降解BPA,并对其催化性能、催化机制和影响因素进行探讨.结果表明,该体系具有突出的催化性能,60 min内BPA(50 mg·L^-1)降解率达到93.1%,矿化度达到70%.同时验证该体系可以通过双酚A自生光电子还原Fe³⁺, 60 min还原得到的Fe²⁺稳...     

采用Dolphin技术治理河道水质的探索

介绍了Dolphin技术的原理、特点,采用该技术对河道水处理后,水质有很大的改变,水体能见度明显提高,臭味被遏制,藻类显著减少,而且无污泥和异味,对氨氮和高锰酸钾指数的去除率均在50%左右。     

Bi-FeC2O4复合催化剂活化过硫酸盐降解罗丹明B

采用溶剂热法将Bi单质附着于草酸亚铁（FeO_x）上,制备了系列Bi-FeOx复合催化剂并用于活化过硫酸盐.通过X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）等表征方法对复合催化剂的结构、形貌和元素价态进行表征.以罗丹明B（RhB）为降解对象,研究了Bi-FeOx/过硫酸盐/可见光体系中Bi单质含量、催化剂投加量、pH及过硫酸盐浓度等因素对RhB的降解影响.在最佳条件下,反应5 min后,RhB的降解率高达99.8%.Bi的引入,使得复合催化剂增强了对可见光的吸收,提高了光生电子的传输效率,从而加速了对RhB的降解.     

MnFe2O4@HTC活化过硫酸盐体系除藻效能与机制

采用水热法和共沉淀法将MnFe₂O₄负载在水热炭（HTC）表面制备磁性MnFe₂O₄@HTC复合催化剂.采用SEM、XRD、BET、FTIR、XPS对催化剂进行表征,通过考察MnFe₂O₄/HTC负载比、过硫酸钠（PS）投加量、初始pH和不同化学体系对除藻效果的影响,探究无供氧条件下MnFe₂O₄@HTC活化PS体系除藻的效能.基于自由基屏蔽实验和XPS分析对MnFe₂O₄@HTC活化PS体系反应机制进行研究验证.结果表明,当初始藻浓度为1.4×10⁹个·L^-1（OD₆₈₀=0.14）,催化剂投加量为0.2 g·L^-1,PS投加量为0.4 g·L^-1,pH为6时,降解30 min,该体系除藻率可达到99%.在该体系中,MnFe₂O₄@HTC材料可将藻细胞吸附在材料表面,通过Mn、Fe的价态循环和HTC的协同效应反应催化PS产生空穴、¹O₂、·O₂^-、SO₄^-·和·OH多种氧化物质,使藻细胞破裂死亡.     

过硫酸钠缓释胶囊反应带修复苯胺污染地下水

针对有机污染地下水原位化学氧化修复中普遍存在的氧化剂过量使用、污染物反弹和二次污染问题,以苯胺（AN）为特征污染物,以活化过硫酸盐为氧化剂,采用硬脂酸为胶结剂,制备过硫酸钠（PS）和硫酸亚铁（FeSO₄）缓释胶囊,构建基于PS和FeSO₄缓释胶囊的可渗透反应屏障（PS-FeSO₄-PRB）,考查了缓释胶囊组分、地下水流速对PRB中活性物质释放和AN去除的影响.结果表明,当缓释胶囊中活性物质/硬脂酸为1/2,地下水流速为0.1mL/min时,48h后PRB中PS和Fe²⁺累计释放率分别为43.18%和14.98%.当PRB中FeSO₄/PS为1/9时,AN累计去除率达到95.37%,TOC累计去除率为57.07%.采用砂柱模拟AN污染地下水,比较了直接注射PS和FeSO₄与PS-FeSO₄-PRB两种处理方式的修复性能,4d内两者的AN累计去除率分别为35.22%和69.74%,TOC累计去除率分别为15.83%与14.88%.PS-FeSO₄-PRB修复效果明显高于直接注射处理.GC/MS分析表明,处理后产生了对苯醌、偶氮苯以及长链烷烃等产物,导致AN矿化率不高.pH值和Eh连续记录结果表明,PS-FeSO₄-PRB处理能够保持反应体系氧化还原电位和酸碱性的相对稳定.相比直接注射氧化剂,基于PS和FeSO₄-缓释胶囊的PRB处理中地下水的急性毒性更低,二次污染风险更小.     

高锰酸钾预氧化并复合高岭土与聚合氯化铝(PAC)絮凝去除水中颤藻

采用高锰酸钾预氧化复合高岭士与聚合氯化铝(PAC)混凝,对去除水中颤藻进行了研究.通过正交试验得出了在试验水质条件下,颤藻去除最佳条件为:高锰酸钾投加量为0.5mg·l~(-1),预氧化时间为15min,PAc投加量为2.5mg·l~(-1),粒径为160目的高岭土投加量为50mg·l~(-1).在此条件下,高锰酸钾可氧化颤藻失活但并没有破坏藻细胞壁,防止了藻毒素的释放.预氧化产生的水合二氧化锰作为凝结核促进了絮体的形成,并使之更加密实、易沉降,且沉降后藻絮体不再上浮,提高了处理后的水质.     

模拟酸雨对土壤修复中重金属淋溶特征及土壤持水能力的影响

以磷酸二氢钾（PDP）钝化后的重金属污染土壤为研究对象,通过室内土柱淋溶和土壤吸水实验,考察pH为3.1、4.6和5.1的模拟酸雨对污染土壤修复过程中重金属淋溶特征及土壤持水能力的影响。实验结果表明：PDP处理显著增加了淋出液的pH、电导率、TOC和正磷酸盐态磷（ZP）含量,在淋溶初期显著降低了淋出液的Cu、Cd和Pb含量,但在淋溶后期增大了Pb含量;土壤持水量与电导率、pH、TOC和ZP含量呈现极显著负相关性;土壤修复过程中,有机质的淋失、盐分含量及pH的增大可引起土壤持水能力的减弱。     

尿素/KMnO4湿法烟气脱硫脱氮的试验研究

采用尿素和KMnO₄配制成的吸收液,在填有金属鲍尔环的柱式喷淋吸收反应器中,对模拟烟气进行湿法烟气同时脱硫脱氮研究.结果表明:采用尿素和KMn0₄配制成的吸收液可以高效地脱除模拟烟气中的SO₂和NO_x,脱硫脱氮率平均分别达到99.6%和62.5%;反应吸收液中主要含有因吸收NOx和SO₂而生成的NO₃-,NO₂-,NH₄+和SO₄2-等离子;NO₃-,NO₂-和NH₄+的生成曲线及尿素的消耗曲线均为线性,其速率常数分别为0.009 1,0.0074,0.091 6和0.950 8 mmol/(L·min).吸收反应为零级反应.      

聚苯乙烯基硫代磺酸钾树脂的合成及其与卤代烃的反应

由聚苯乙烯基磺酰氯树脂与硫化氢钾反应制备聚苯乙烯基硫代磺酸钾树脂（Ｉ）,树脂Ｉ与亲电的卤代烃反应,生成聚苯乙烯基硫代磺酸酯树脂（Ⅱ）,树脂Ⅱ经过乙硫醇处理,使卤代烃结构部分以不对称二硫醚的形式游离下来,用ＧＣ／ＭＳ对其结构进行鉴定。从不对称二硫醚的结构可推导出原卤代烃的结构,所制备的聚苯乙烯基硫代磺酸钾树脂的转化效率为１．１１ｍｍｏｌ·ｇ＾－１。