水中新型有机污染糖精的氧化降解及动力学分析

糖精（Saccharin,SAC）是一种最早应用于食品、饮料、医药和饲料中的人工甜味剂,几乎不为人体和生物吸收,经排放进入水环境中,因检出频率及浓度高,衰减慢且存在毒性风险等被认定为环境新型有机污染物。本文以UV/H2O2联用工艺为主,本文以UV/H2O2联用工艺为主,对比了联用工艺与水处理常用预氯化和臭氧氧化等对水中糖精的降解效果,并进行了动力学分析。结果表明氯化,单独的UV或 H2O2对SAC去除能力低,臭氧和UV/H2O2联用两种氧化工艺对SAC的去除效果良好,氧化接触时间30min后去除率均高于85%,UV/H2O2联用的降解和矿化速率更快。连续臭氧维持7.10 mg/min通量60 min可去除99%以上的SAC,与20.4 mg/L H2O2在1.46 mW/cm2 UV光强辐照60 min的效果相当,经济性略差。在选择讨论的试验范围内,UV/H2O2体系的最佳氧化条件为H2O2投加量为20.4 mg/L,UV光强为1.46 mW/cm2,控制酸性条件pH值为3,反应水温30℃。水中常见离子对UV/H2O2降解SAC存在抑制作用,强弱次序为NO3-＞SO42-＞CO32-＞Cl-。UV/H2O2降解SAC主要依靠羟基自由基（·OH）反应,主要途径可能为苯环被自由基羟基化,C-N键断裂。     

强化混凝联合UV/H2O2/微曝气工艺处理微污染水

分别采用强化混凝和强化混凝-UV/H2O2/微曝气联合工艺处理污染水.混凝剂采用聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、聚合氯化铝铁(PAFC)进行强化混凝处理,PAC混凝剂对色度和浊度有较好的去除效果,在投加量为40 mg/L时,色度和浊度的去除率可达92.2%、97.5%,出水达到饮用水标准GB 5749-2006;CODMn可去除65.57%,但氨氮的去除率较低.强化混凝-UV/H2O2/微曝气工艺,对CODMn去除效果明显,氧化40 min去除率达86.9%,且出水达到饮用水标准,但对氨氮的去除效果不明显.     

UV/H2O2体系中多种共存微量类固醇雌激素竞争降解及影响因素

雌酮 (E1)、17-β雌二醇 (E2)和17-α乙炔基雌二醇 (EE2)模拟水中微量类固醇雌激素复合污染体系,采用UV（/H2O2/TiO2）工艺进行同时降解,降解过程均符合一级反应动力学,但3种物质呈现不同的降解效果,E1在混合基质中可优势降解,E2和EE2降解效果难分优劣。单纯UV工艺中,E1的降解效果良好,E2和EE2的去除率不高,投加H2O2和TiO2可提高3种目标物的降解效果和降解速率,E2和EE2的提高幅度较大。以UV/H2O2系统为典型工艺,考察了底物初始浓度、pH值和阴阳离子等因素对混合污染体系中E1、E2和EE2降解的影响,多种环境因素均未改变E1在混合基质体系中高效去除的优势。底物初始浓度的增加会降低去除效果,减缓降解速率;pH值降低有利于降解效果和速率的提高;阳离子对去除效果及降解速率的影响不大;水中常见阴离子会抑制E1的降解速率,抑制强弱顺序为HCO3－＞SO42－＞CO32－＞NO3－,对E2和EE2的影响不明显。     

UV/H2O2法降解水中阴离子表面活性剂

目的研究UV/H2O2(光催化氧化)法对水体中的阴离子表面活性剂的降解效果.方法以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液为模型污水,通过静态试验研究H2O2投加量、初始质量浓度、pH值、反应时间等对UV/H2O2光催化氧化降解水体中SDBS效果的影响.结果改变反应体系的H2O2投加量及pH值对氧化降解SDBS的效果影响很大,在水中SDBS初始质量浓度为100 mg/L时,控制反应条件为pH值6.5,加4 mL的H2O2,反应1h后,SDBS降解率可达80%以上.结论UV/H2O2法能够有效降解水中的SDBS,H2O2投加量低,无二次污染.     

紫外激活过硫酸盐技术去除水中金霉素

为解决传统工艺难以有效去除水中有机微污染物的问题,采用紫外激活过硫酸盐技术(UV/PS联用工艺)降解水中残留的金霉素(chlortetracycline,CTC),对比UV/PS联用工艺与单独UV工艺、单独PS工艺对金霉素的去除效果,考察底物初始浓度、氧化剂投加量、p H对金霉素降解的影响,鉴定反应系统中的活性自由基并求出其反应速率.结果表明:单独UV工艺、单独PS工艺和UV/PS联用工艺对金霉素的降解均符合表观一级反应动力学模型,并且UV工艺与PS工艺联用可以大大提高金霉素的去除率;较低的底物初始浓度和较高的氧化剂投加量可以提高金霉素的降解速率;p H对表观速率常数有一定影响,kobs在p H为3和7处分别达到最大值和最小值;UV/PS系统中参与氧化金霉素的主要活性自由基为SO4-·,其与金霉素的反应速率为8.8×108L·mol-1·s-1.     

UV/H2O2技术去除水中有机污染物

UV／H2O2降解水中的有机污染物质,将其矿化为C02和H2O2或降解为易于生物降解的小分子有机物,降解效果受HCO3^-等离子的影响;UV／H2O2系统中H2O2存在一临界投量,由于底物种类和浓度的不同而差异较大;UV／H2O2系统去除饮用水中的有机微污染物,与GAC单元结合,可以极大地缩短和降低反应器中的HRT和H2O2的投量,处理效果与O3／GAC相近,使UV／H2O2高级氧化技术得以经济地应用于工程实践．     

可溶性有机物(DOM)对超滤去除水中内分泌干扰物(BPA)的影响

采用终端超滤工艺及膜静态吸附试验,对可溶性有机物(DOM)在超滤去除饮用水中内分泌干扰物双酚A(BPA)的影响方面进行研究。研究主要考察了腐殖酸作为DOM的替代物对超滤去除BPA的效果及膜吸附BPA的性能等方面的影响。结果表明,腐殖酸对超滤去除饮用水中双酚A没有显著影响。不同腐殖酸浓度下,初始浓度为400μg/L的BPA溶液的超滤去除率和吸附率分别为96%和68%左右。试验证实,在试验周期内吸附是大孔径超滤膜去除小分子BPA的主要作用。BPA在超滤膜面的静态吸附较好的遵循了Freundlich吸附等温线。水中BPA处于较高浓度水平时,高浓度的腐殖酸使得膜对BPA的静态吸附性能有所提高。     

高级氧化工艺对水中邻苯二甲酸二丁酯的降解研究

采用UV、O3和UV/O3联用工艺对水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的降解效果和降解产物进行研究,探讨了O3初始浓度、DBP初始浓度、pH值等因素对氧化降解DBP的影响.结果表明:UV本身对DBP的去除贡献率不大,UV/O3联用工艺对DBP的去除效果略优于单独O3氧化,提高体系的初始pH值和O3浓度有利于DBP的降解;采用GC-MS分析方法对DBP O3氧化中间产物进行分析,得出DBP可能的降解途径.     

可溶性有机物(DOM)对超滤去除水中内分泌干扰物(BPA)的影响

采用终端超滤工艺及膜静态吸附试验,对可溶性有机物(DOM)在超滤去除饮用水中内分泌干扰物双酚A(BPA)的影响方面进行研究.研究主要考察了腐殖酸作为DOM的替代物对超滤去除BPA的效果及膜吸附BPA的性能等方面的影响.结果表明,腐殖酸对超滤去除饮用水中双酚A没有显著影响.不同腐殖酸浓度下,初始浓度为400μg/L的BPA溶液的超滤去除率和吸附率分别为96%和68%左右.试验证实,在试验周期内吸附是大孔径超滤膜去除小分子BPA的主要作用.BPA在超滤膜面的静态吸附较好的遵循了Freundlich吸附等温线.水中BPA处于较高浓度水平时,高浓度的腐殖酸使得膜对BPA的静态吸附性能有所提高.     

水中环丙沙星的UV及UV/H2O2光化学降解

针对传统工艺难以去除水中抗生素微污染的问题,采用UV工艺对水中残留的环丙沙星（Ciprofloxacin,CIP）进行降解试验,研究其氧化降解速率,分析了初始反应物浓度、反应液pH值、H₂O₂投加量、水中不同阴阳离子对环丙沙星去除率的影响.试验结果表明,随着反应物初始浓度的升高,UV降解CIP反应速率降低,反应物初始浓度从1mg/L增加至20mg/L时,降解速率常数由0.0322min^-1降低至0.0147min^-1,降解最适合条件发生在中性pH值下;在UV/H₂O₂系统中,H₂O₂投加浓度存在最佳值,为1mg/L;阴阳离子对UV降解环丙沙星的影响不同,阴离子体系反应降解常数顺序依次为NO^-₃>SO ^2-₄>CO ^2-₃,阳离子体系反应降解常数顺序依次为Ca ²⁺>Mg ²⁺>Cu ²⁺.     

磁改性海泡石催化过二硫酸盐降解双酚A

为有效去除水中内分泌干扰物,采用共沉淀法合成海泡石负载纳米Fe_3O_4催化剂,催化过二硫酸盐去除水中双酚A(BPA).通过X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸脱附仪等对催化剂进行表征,考察不同温度和溶液pH对催化剂吸附性能的影响,研究催化剂和过硫酸盐投量对BPA去除效果的影响.结果表明,高比表面积的催化剂可对BPA有效吸附,平衡吸附量随着温度升高而降低,室温下可达11.6 mg/g.当催化剂投量为2 g/L、过硫酸钾(PDS)投量为4 000 mg/L、溶液pH为5时,体系可在20 min内完全降解30 mg/L的BPA.催化剂可通过外加磁场进行回收,且重复使用5次之后,60 min降解率仅下降了2.7%.机理推断认为体系内BPA的降解过程由吸附-氧化耦合反应实现,被吸附的BPA分子可在催化剂表面被生成的自由基原位降解.本研究首次将磁改性海泡石作为催化过硫酸盐的高级氧化体系催化剂使用,并认为吸附-氧化耦合式的降解途径可以有效提高自由基利用率,为去除水中痕量有机污染物的催化氧化体系设计提供了新的思路和方向.     

草酸铁法处理亚麻染色废水的研究

采用草酸铁法对亚麻染色废水进行了COD去除和脱色的研究.当pH=3.5,H2O2质量浓度为900mg/L,[K2C2O4]=[FeSO4]=1 mmol/L,水力停留时间为30 min时,亚麻染色废水的COD去除率和脱色率分别达到83%和99%以上;光照强度增大有利于亚麻染色废水的COD去除率和脱色率的提高;试剂加入次序不同对COD去除和脱色效果影响不大.结果表明:草酸铁法处理亚麻染色废水在技术上是可行的,处理效果良好稳定,出水COD平均值为73 mg/L,出水色度平均值为9.6倍,远低于我国纺织染整工业水污染物排放标准.     

非均相光-Fenton法处理废纸制浆废水

为有效处理废纸制浆废水,对针铁矿催化的非均相光-Fenton法处理废纸制浆废水进行了研究.结果表明,针铁矿与H2O2对有机物的降解具有很好的协同效应,在针铁矿200mgFe/L,H2O21500mg/L,pH3.0和35℃的条件下,经过90min的处理,废水TOC可去除67%.针铁矿用量存在饱和点;H2O2用量不宜超过1500mg/L;最佳pH为3.0;升高温度有利于有机物的降解;重复使用针铁矿仍可取得很好的处理效果.反应中,主要进行非均相反应,处理后无需增设后续除铁工序.当针铁矿和H2O2按200mgFe/L和500mg/L配比时,表观速率常数最大,半衰期最短.实验证明非均相光-Fenton法可有效处理废纸制浆废水.     

流化填料型A^2O工艺处理城市污水中试研究

目的研究厌氧一缺氧一好氧（A^2O）工艺对城市污水的去除特性．为已建污水处理厂的提标改造工程提供便于实施的工艺．方法将A^2O工艺与生物膜法结合,通过向反应器好氧池中投加聚氨酯流化填料强化脱氮除磷效率．结果经A。O工艺处理的系统出水COD质量浓度为33．1mg/L,NH4^＋-N质量浓度为4．56mg／L,TN质量浓度为14mg／L,TP质量浓度为0．43mg／L,好氧区对于TN的去除最高可达系统TN去除率的14．2％,好氧区内TN的流失说明系统中出现了明显的同步硝化反硝化现象．城市污水出水水质达到《城镇污水处理厂综合排放标准》一级A标准．结论A^2O工艺对于水质水量的变化具有较强的抗冲击负荷能力,投加填料后,即使在进水水质波动很大的情况下,系统对于水中污染物仍能保持很高的去除率,出水水质稳定．     

两种芬顿及UV/草酸铁/H2O2法去除间甲酚的研究

研究了UV／草酸铁／H2O2，UV／芬顿和暗芬顿系统中K2C2O4，H2O2，FeSO4浓度，pH值，反应温度，反应时间以及光照条件对间甲酚去除的影响，得出VU／草酸铁／H2O2系统比其他两种系统对间甲酚具有更高的去除率，且使去除反应进行pH范围更宽，并可缩短反应时间。同时证明，自然光照条件下UV／草酸铁／H2O2和UV／芬顿工艺对间甲酚仍有较高的去除率。     

UV/Fenton法降解四环素废水的试验研究

分析了FeSO4和H2O2的初始浓度及溶液pH值对UV/Fenton法降解四环素废水的影响.结果表明四环素的初始浓度为25,mg/L时,降解四环素的最佳工况:FeSO4的初始浓度为0.05mmol/L,H2O2的初始浓度为10,mmol/L,pH值为2.5,在反应时间为60,min时,对四环素的去除率可达93.14%.另外,对自然光、太阳光、紫外光三种不同光照条件进行了对比试验,得出紫外光辐照下的四环素去除率最高,太阳光次之,自然光最小.     

臭氧氧化灭多威效能研究

为考察内分泌干扰物质灭多威(Methomyl)的去除方法,采用H2O2/O3体系,研究该体系氧化水中灭多威效果,并在此基础上探讨反应条件对O3降解灭多威的影响,并以IC、GC-MS和LC-MS对氧化产物进行研究.结果表明,H2O2的投加并未明显提高O3对灭多威的去除;灭多威初始质量浓度3.0mg/L,O3投量30mg/L,随pH和温度的升高,去除率呈先升高后降低的趋势,在pH=9.0,温度25℃,反应时间20～30min去除率达到最高,接近89%;初始质量浓度对去除有一定影响,但灭多威初始质量浓度1.5mg/L时,去除率为92.7%,表明臭氧能有效去除水中微量灭多威,且反应条件温和;碳酸氢根也在一定程度上抑制了灭多威的去除.灭多威去除和硝酸根生成的摩尔比及产物的气质和液质分析表明灭多威可能被O3矿化为无机产物.     

臭氧化降解水中硝基氯苯I.动力学和过程分析

对典型难生物降解有机污染物对硝基氯苯(pCNB)、间硝基氯苯(mCNB)、邻硝基氯苯(oCNB)3种同分异构体的臭氧化过程进行比较研究.采用直接法测定3种硝基氯苯(CNBs)与臭氧反应的速率常数,利用竞争动力学测定CNBs与羟基自由基(.OH)的反应速率常数,同时检测臭氧化过程的无机碳(IC)、Cl-、NO3-变化以及H2O2的生成情况.3种CNBs与臭氧直接反应的速率常数分别为1.6、1.5、1.6 L/(mol.s),以硝基苯和氯苯参考化合物,测得CNBs与.OH的反应速率常数分别为2.6×109、2.8×109、3.2×109L/(mol.s);考察CNBs的臭氧化过程发现,氧化体系的pH呈减小的趋势,同时溶液颜色由无色突变到黄色然后迅速恢复到无色,体系中的无机碳(IC)、Cl-、NO3-逐渐升高,不同氧化阶段,均有H2O2产生,当目标物pCNB质量浓度为50 mg/L时,H2O2的最大质量浓度能达到1.8 mg/L.整个臭氧化过程CNBs氧化去除达到99%时,而TOC去除率仅为45%左右.CNBs在臭氧氧化的降解过程是以自由基反应为主,认为反应过程中产生的H2O2起到催化臭氧化的作用,同时单独臭氧化很难完全将体系有机物完全矿化.