臭氧/纳米TiO2催化氧化去除水中微量硝基苯的研究

在悬浮颗粒搅拌混合反应器中,研究了臭氧/纳米TiO₂催化氧化去除水中微量硝基苯的性能,结果表明,纳米TiO₂催化臭氧化去除硝基苯较单独臭氧氧化有明显的提高,反应20min硝基苯的去除率提高了44%.实验中分别考察了纳米TiO₂热处理温度、催化剂投量、臭氧投量、硝基苯初始浓度、pH值对臭氧/纳米TiO₂催化氧化去除硝基苯的影响.发现550℃烧结得到的纳米TiO₂表现出最好的催化臭氧化活性,在较低的臭氧投量与催化剂用量条件下,硝基苯的去除率可达到56.57%;增大臭氧或者硝基苯的初始浓度,硝基苯的去除率随之提高;但是改变催化剂投量,硝基苯的去除效果几乎不受影响;中性或碱性pH环境利于纳米TiO₂催化臭氧化反应的进行.通过研究叔丁醇对纳米TiO₂催化臭氧化反应的影响,证明反应遵循羟基自由基(·OH)反应机理.     

铁元素对有机物厌氧降解的影响研究

不同价态的铁元素氧化还原性不同,对有机物的厌氧生物降解过程的影响也不同。以邻氟苯酚和硝基苯为目标污染物,投铁量为20～100mg／L的条件下,单质铁能加速硝基苯的厌氧降解,对2-氟酚降解的影响则很小;二价铁和三价铁对两种物质都表现出一定的抑制作用,投加浓度越高,抑制作用越明显。     

固相微萃取—气相色谱法测定水中痕量硝基苯类化合物

建立了固相微萃取种类与气相色谱联用测定地下水中12种硝基苯类化合物的分析方法,对萃取头种类、萃取时间、萃取温度、进样口衬管种类等分析条件进行了优化。实验结果表明,该方法的检出限为0.001~0.050 μg/L,线性范围0.005~500 μg/L（相关系数大于0.997）,加标回收率为72.1%~122.0%,相对标准偏差为3.65%~12.60%。应用该方法对地下水及地表水样品进行分析,结果表明该方法具有环保、灵敏、快速、简便等特点,适用于水中痕量硝基苯、硝基甲苯类化合物和硝基氯苯类化合物的测定。     

改性粉煤灰去除硝基苯废水的研究

粉煤灰经过废硫酸改性处理后吸附能力大大提高,用改性粉煤灰对生化后的硝基苯废水进行了实验研究,实验考察了粉煤灰的投加量、pH值、吸附时间对硝基苯去除率的影响,并对机理进行了分析.粉煤灰改性后应用于硝基苯废水处理中达到以废治废,具有一定的经济意义.     

氯代硝基苯降解菌Comamonas sp. strain CNB-1对污染土壤生物修复作用的研究

硝基取代芳烃化合物是一类重要的环境污染物,利用微生物降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义(Peres et al.,2000).利用从污水处理厂分离的一株降解氯代硝基苯的丛毛单胞菌(Comamonas sp.)菌株CNB-l进行了消除土壤中氯代硝基苯的试验研究.传统的菌落计数方法和针对氯代硝基苯降解酶基因的竞争性定量PCR技术监测结果表明,菌株CNB-1有效地在土壤中定值和存活,其细胞数量与污染物浓度具有显著的相关性,并能够在2 d时间内完全清除土壤中2 μg·g-1的氯代硝基苯.利用PCR-DGGE技术对土壤中的微生物群落检测,结果表明,存在污染物氯代硝基苯时可以明显检测到加入的菌株CNB-1的特征性条带,加入菌株CNB-1对土壤中原来微生物群落的影响不大.结论:菌株CNB-1在硝基芳烃污染土壤的生物修复中可能具有良好的应用前景.     

零价铁表面积对泥浆反应体系中硝基苯降解行为的影响

硝基苯能够被零价铁还原成为苯胺. 利用气相色谱分析方法,研究了泥浆体系中零价铁表面积对硝基苯污染底质降解行为的影响. 结果表明,在沉积物中初始w(硝基苯)为8.87 μg/g,按照3.27 g/L最佳比例投加还原铁粉,经2 h反应约有97%的硝基苯被降解;其还原机理为表面接触反应,铁粉总表面积是影响硝基苯降解的主要参数;沉积物中硝基苯降解速率常数(K)和残留量(y)与单位体积泥浆中零价铁总表面积(ρ_a)之间表现为线性和负指数相关性,其关系式分别为:K0.006　5+5.165　87×10－4ρ_a和y8.57exp(-ρ_a/7.66)+0.25;零价铁还原硝基苯的降解过程,其降解动力学符合准一级方程,并且通过SEM扫描电镜发现零价铁在反应过程中表面被严重腐蚀,颗粒组成发生明显改变.      

水流模拟断面中硝基苯的迁移转化规律

采用实验室模拟装置研究了4,10和20 ℃条件下,封闭、开放状态和不同环境因素影响下硝基苯污染水团流经模拟断面前后, 硝基苯在上覆水与沉积物中的迁移转化规律. 结果表明:封闭、开放状态模拟断面上覆水和沉积物中硝基苯迁移分配受温度变化影响显著;开放状态下,上覆水、沉积物中硝基苯变化量均低于封闭状态. 挥发不但影响硝基苯在沉积物-上覆水间的迁移分配,而且能促进沉积物中硝基苯的解吸;光照对模拟断面硝基苯迁移转化无影响. 对于相同的沉积物和上覆水,影响模拟断面系统中硝基苯迁移、分配的因素依次为温度、挥发和光照. 分析实验结果和材料推测,硝基苯在该实验条件下不存在降解转化.      

用复极固定床电解槽处理硝基苯废水

用复极固定床电解槽处理模拟硝基苯废水,考察了电解电压、N2SO4质量浓度、pH、硝基苯的初始质量浓度等条件对电解效果的影响。在Na2SO4质量浓度为1000mg／t、电解电压为40V、初始pH为10的条件下,复极固定床电解槽对硝基苯初始质量浓度为120mg／L的废水有较好的处理效果,硝基苯去除率可达到82．8％。探讨了复极固定床电解槽电化学降解硝基苯的机理。     

Photodegradation of nitroaromatic compounds in aqueous solutions in the UV/H2O2 process

Photodegradation of nitrobenzene and nitrophenols in aqueous solutions by means of UV/H2 O2 process was studied in the Rayox batch reactors. Three nitrophenol isomers were identified as main photoproducts in the irradiated NB aqueous solutions. The distribution of nitrophenol isomers follows the order p-〉 m-〉 o-nitrophenol. Other intermediates detected include nitrohydroquinone, nitrocatechol, catechol, benzoquinone, phenol, nitrate/nitrite ions, formic acid, glyoxylic acid, maleic acid, oxalic acid and some aliphatic ketones and aldehydes. The degradation of nitrobenzene and nitrophenols at initial stages follows the first-order kinetics and the decay rate constants for nitrobenzene（NB） are around l0^-3-10^-2 s^-1 and for nitrophenols are around 10^-2 s^-1. The decomposition of H2 O2 in the presence of NB and each nitrophenol isomers follows zero-order kinetics. The quantum yields at initial stages for NB decay were estimated around 0.30 to 0.36, and for NPs decay is around 0.31-0.54.     

阴极电场增强活性炭纤维-臭氧体系去除水中硝基苯

通过对电流强度、反应液初始pH值、电解质种类及浓度等因素分析,探究了电增强活性炭纤维-臭氧体系对水中硝基苯的去除效果和机制.结果表明,与活性炭纤维-臭氧体系比较,电增强活性炭纤维-臭氧体系对硝基苯的去除效率显著提升.电增强活性炭纤维-臭氧体系中电流强度对体系影响不显著,臭氧浓度对水中硝基苯的去除效率有一定影响,反应初始液的pH值对活性炭纤维催化臭氧体系的影响较大.水中无机盐如硫酸钠、硝酸钠及氯化钠的存在会抑制活性炭纤维催化臭氧.此外,单独臭氧对活性炭纤维有破坏作用,降低了活性炭纤维对反应的促进效果,外加阴极电场时,不仅活性炭纤维对有机物的去除效果显著提升,而且保证了活性炭纤维结构不被臭氧所破坏.