改性粉煤灰处理模拟含酚废水的实验研究

通过对粉煤灰进行改性,研究其对模拟含酚废水中苯酚去除效果.探讨了pH、吸附时间、投加量、吸附温度及水样中苯酚初始浓度对粉煤灰去除苯酚效果的影响.实验表明,选用碱改性的粉煤灰,投加15g/L处理苯酚质量浓度30.0 mg/L的模拟含酚废水,当吸附时间为30 min,pH为6～7时,对苯酚去除率达98％,吸附等温线拟合结果...     

改性凹凸棒土处理含苯酚水的技术

制备了硅钨酸改性凹凸棒土,其结构通过XRD表征。探讨了改性凹凸棒土对含酚废水的去除效果,并确定了苯酚初始浓度、溶液pH、投加量和吸附时间对吸附性能的影响。实验结果表明,当苯酚溶液的初始质量浓度为100 mg/L、pH=9、改性凹凸棒土投加质量浓度为10 g/L、吸附时间为60 min时,苯酚的去除率达到77.75%。     

零价铁活化过硫酸铵氧化降解苯酚的研究

利用零价铁活化过硫酸铵产生硫酸根自由基降解苯酚,研究了pH、铁粉投加量、过硫酸铵浓度对苯酚降解率的影响。结果表明:在零价铁/过硫酸铵体系中,当苯酚初始浓度为0.2 mmol/L、过硫酸铵浓度为2.0 mmol/L、零价铁加入量为0.24 g/L、pH=2.8、温度为20℃、反应75 min后,苯酚去除率可达到95.1%;分子探针实验证实零价铁活化过硫酸铵降解苯酚是硫酸根自由基参与的氧化反应。     

金属负载沸石催化氧化苯酚的研究

本文采用浸渍法制备得到一系列过渡金属(Fe、Cu、Mn等)负载的改性沸石(ZSM-5)催化剂,并以苯酚为目标污染物,考察溶液初始pH值、苯酚初始浓度、催化剂投加量、H_2O_2投加量等因素对催化降解苯酚效果的影响。Fe-Mn-Cu-ZSM-5催化剂在pH=2-8范围内均能高效催化氧化苯酚废水。处理浓度为100 mg·L~(-1)的苯酚时,加入1 m L/L 30%H_2O_2和2g/L Fe-Mn-Cu-ZSM-5催化剂,在紫外光照下反应60 min,其苯酚去除率大于90%。通过分析Fe-Cu-Mn-ZSM-5催化氧化苯酚的UV-VIS谱图和参考有关的文献,推断其反应机理为羟基自由基机理和光生空穴氧化机理的结合。     

载铜活性炭对含酚废水的吸附性能

采用载铜活性炭(Cu/GAC)吸附含酚废水。考察吸附效果、动力学、工艺条件以及再生次数的影响。结果表明:相比微波辐射活性炭(MW/GAC)、载铁活性炭(Fe/GAC)和原始活性炭(GAC),Cu/GAC处理含酚废水的效果更显著;Cu/GAC对对硝基苯酚(4-NP)和苯酚的吸附动力学曲线均可用准二级动力学模型拟合;在酚质量浓度为200 mg/L、试验用水量为200mL、溶液初始pH值为6.0±0.2、Cu/GAC投加量为10.0 g/L、温度为25.0±0.5℃、反应时间为120 min的优化条件下,4-NP和苯酚的去除率分别达到95.2%和89.5%;炭的投加量、酚溶液的初始质量浓度和溶液初始pH对Cu/GAC处理含酚废水均有较显著的影响;经6次再生后,Cu/GAC仍保持较好的去除能力。     

高含盐含酚废水的固定化微生物处理技术

采用固定化苯酚降解菌处理人工模拟高含盐含酚废水,考察了不同载体种类、菌剂投加量、反应时间、温度和pH值对苯酚去除效果。结果表明,初始苯酚浓度为256.67 mg/L、盐浓度为5%的高含盐含酚废水,在30℃,pH=8.1,DO=2～5 mg/L的条件下,用海藻酸钠-聚乙烯醇载体固定的苯酚降解菌处理72 h,苯酚浓度降至21.2 mg/L,去除率为91.7%。考察了4种不同的包埋载体对苯酚的去除效果,其中海藻酸钠-聚乙烯醇载体和聚乙烯醇载体的机械强度和弹性相对较好,有利于长期的工业化生产应用。     

Mn2+催化臭氧氧化苯酚废水的初步研究

采用Mn（Ⅱ）均相催化剂对含酚废水进行催化臭氧氧化去除研究。研究了与单独臭氧氧化不同的反应特征及主要影响因素，实验结果表明，溶液的初始pH值、Mn（Ⅱ）投加量及碳酸盐对苯酚废水COD去除率产生较大影响，在本实验条件下，废水的初始pH越小，COD去除效果就越佳，在Co=50mg／L，Mn（Ⅱ）=1mg／L，初始pH=1．5，O3=0．6L／min，室温T=25℃下，反应时间45min时，苯酚废水的COD去除率可达100%即完全矿化。实际合酚废水的Mn（Ⅱ）催化臭氧氧化实验表明Mn（Ⅱ）仅对简单成分的苯酚有机物溶液有催化作用。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

改性沸石负载Fe_3O_4催化H_2O_2去除亚甲基蓝染料废水

利用改性沸石负载Fe_3O_4活化H_2O_2非均相Fenton体系氧化降解有机污染物亚甲基蓝。考察了催化剂改性沸石负载Fe_3O_4投加量、溶液初始pH和H_2O_2初始浓度对亚甲基蓝降解效果的影响,进而讨论Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2非均相Fenton体系的催化机理。结果表明,当催化剂投加量为2.40 g/L,初始溶液pH为5.33,H_2O_2浓度为5.93 mmol/L时,反应30 min后,9.60 mol/L的亚甲基蓝去除率可达到98.52%。通过自由基捕获剂抗坏血酸和羟基自由基捕获剂甲醇,证明了Fe_3O_4/改性沸石-H_2O_2体系的氧化物种为羟基自由基和过氧自由基。     

仿酶磁性改性焦炭深度处理焦化废水的实验研究

采用氧化沉淀法制备了Fe_3O_4/改性焦炭复合催化剂,使用扫描电镜(SEM)和傅里叶交换红外光谱(FTIR)对其进行表征,考察了催化剂投加量、初始H_2O_2浓度、初始pH、温度对降解焦化废水效果的影响。结果表明,降解焦化废水的最佳条件:催化剂投加量为1.2 g/L,初始H_2O_2浓度为60 mmol/L,初始pH为3.0,温度为45℃,处理后的焦化废水达到排放标准。催化剂结构稳定、易磁分离循环利用。     

铁炭活化过硫酸盐降解碱性高浓度有机废液

采用零价铁与活性炭协同活化过硫酸盐处理碱性高浓度电镀槽有机废液。在原水COD≥10000 mg/L,pH为碱性的条件下,考察了过硫酸钠、零价铁与活性炭投加量以及反应时间、初始pH等因素对COD去除效果的影响,并通过正交实验确定了降解最优条件。结果表明:在过硫酸钠投加量为22 g/L,零价铁投加量为4.8 g/L,活性炭投加量为1.2 g/L,初始pH为11,反应时间为3 h的最优条件下,COD去除率达86.40%,TOC、TP去除率分别为66.95%、96.50%。对COD的降解过程符合一级反应动力学方程。     

铁碳微电解处理印染废水的效能及机理研究

针对印染废水色度高、成分复杂、难降解等问题，利用铁碳微电解工艺处理该废水，提高其可生化性和处理效率。考察初始pH、铁投加量、铁/碳质量比及反应时间对工艺的影响，通过扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱、X射线能谱（EDS）及X射线衍射（XRD）分析反应前后铁碳结构的变化，采用Zeta电位和紫外可见光谱等对比废水处理前后有机物成分的变化，探究印染废水的降解机理。结果表明：在初始pH为4、铁投加量为80 g/L、铁/碳质量比为0.8及反应时间为90 min时，COD、浊度、色度、氨氮和TOC去除率分别为75.48%、87.88%、75.34%、92.01%和81.09%。反应前铁碳反应器的成分以Fe、C为主，活性炭的孔隙结构发达，反应后铁碳表面附着Al、K等其他金属物质和铁的氢氧化物絮体。铁碳微电解工艺可降解酯、醇类有机物为小分子物质，提高废水可生化性。     

过硫酸盐高级氧化降解水体中有机污染物研究进展

基于硫酸根自由基（sulfate radical,SO₄ ^-·）氧化原理的活化过硫酸盐（persulfate,PS）氧化法是近年来高级氧化工艺（advanced oxidation process,AOP）的研究热点,以经济、高效、环境友好、安全稳定的优势在水处理、环境保护等领域开辟了新的思路。此前,学者们发现过硫酸盐高级氧化根据活化反应条件（如温度、光照、pH、过渡金属及催化剂等）的不同,会产生不同的自由基参与氧化反应,对降解结果也会产生不同程度的影响。本文根据相关自由基氧化机理,从产生硫酸根自由基的单一氧化、复杂活化体系硫酸根自由基与其他自由基复合氧化以及强化降解等方面,分析了近几年国内外学者对过硫酸盐降解典型有机污染物的研究及在催化剂开发方面所做的工作,指出了许多新颖的过硫酸盐活化手段及其降解效果与不足,并就未来的发展进行了展望,以期为过硫酸盐氧化法未来更好地发展和应用探索出路。     

黄铁矿烧渣催化H_2O_2氧化废水中难降解污染物

传统Fenton氧化是以Fe2+离子为催化剂进行催化H2O2氧化,以含铁矿物为催化剂的非均相类Fenton反应最近受到重视。以酸性红B染料、苯酚等污染物以及实际工业废水为处理对象,研究了黄铁矿烧渣为催化剂的非均相类Fenton反应。考察了催化剂、H2O2投加量、初始pH、反应时间、催化剂回收重复利用等因素的影响和优化。在烧渣投加量为10g.L-1,双氧水投加量为20ml.L-1,体系pH在1～11范围内,反应6h后,酸性红B染料、苯酚的去除率接近100%,工业废水处理后脱色效果明显,而且BOD5/COD比值能大幅提高。研究表明:黄铁矿烧渣对催化H2O2氧化具有很强的催化活性,是有效的类Fenton反应催化剂,而且相比于单一含铁矿物具有更好的催化性能,反应受pH影响很小,解决了传统Fenton反应需要调节pH的难题。催化剂易于沉淀分离,能回收重复利用。     

Fe-D72树脂催化苯酚羟基化反应实验研究

利用D72离子交换树脂作为载体与铁离子进行离子交换制备Fe-D72树脂催化剂,将其运用到苯酚羟基化反应中。通过单因素法研究催化剂的含铁量、反应温度、反应时间、催化剂用量、苯酚（PH）/过氧化氢（H₂O₂）物质的量之比对苯酚羟基化反应的影响;采用L₉（3⁴）正交表设计正交试验,结果表明：n（PH）/n（H₂O₂）和反应温度对苯二酚收率的影响最大;在考察的正交范围内,n（PH）/n（H₂O₂）=1,反应温度为70 ℃,反应时间为1 h,催化剂量为0.1 g时催化效果最好,此时苯酚转化率为42.4%,苯二酚选择性为94.1%,苯二酚收率为39.8%。Fe-D72催化剂连续重复利用4次,催化稳定性较好。     

黄铁矿活化过硫酸钠降解对氯苯胺的研究

研究了黄铁矿(pyrite-FeS2)活化过硫酸盐(PS)产生具有强氧化性的硫酸根自由基降解对氯苯胺(PCA)。系统探讨了FeS2活化PS降解对氯苯胺体系中,初始pH、FeS2投加量以及PS浓度对PCA降解率的影响。结果表明:PS/FeS2体系能有效地降解PCA,在PCA初始浓度为0.1 mmol·L-1,FeS2含量为0.5 g·L-1,温度为20℃,PS投加量为2.5 mmol·L-1,初始pH为7,反应4 h后PCA去除率达到91.02%。初始pH为3时PCA降解效果最佳,反应1 h后PCA的降解率达到100%。     

ClO2催化氧化含酚废水的实验研究

采用浸渍法制备Fe/γ-Al₂O₃催化剂,用于ClO₂催化氧化处理含酚废水,研究废水初始pH、ClO₂用量、催化剂加入量、反应温度和催化剂重复使用等因素对含酚废水总有机碳(TOC)去除率的影响。结果表明,在pH为7、V(ClO₂)∶V(酚溶液)=0.20、Fe/γ-Al₂O₃催化剂加入量20 g·L^-1和反应温度20 ℃条件下,Fe/γ-Al₂O₃催化剂能连续使用7次,保持稳定的催化活性,对含酚废水的TOC去除率为58.83%。     

零价铁活化过硫酸钠降解苯酚的研究

采用零价铁活化过硫酸钠的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以苯酚为目标污染物,考察了硫酸根自由基对苯酚的氧化降解行为。系统研究了零价铁投加量、过硫酸钠的投加量、不同温度、恒温震荡的时间、苯酚浓度、p H值对降解苯酚的影响。实验结果表明：在反应温度为35℃、p H为3、过硫酸钠用量为0.07g、零价铁用量为0.07g、苯酚浓度为10mg/L的条件下,恒温时间为90min时苯酚的降解情况最好,其降解率可以达到90.1%。     

Efficient photodegradation of phenol assisted by persulfate under visible light irradiation via a nitrogen-doped titanium-carbon composite

To realize the utilization of visible light and improve the photocatalytic efficiency of organic pollutant degradation in wastewater, a nitrogen-doped titanium-carbon composite (N-TiO₂/AC) prepared by sol-gel methods was applied in the photodegradation of phenol assisted by persulfate under visible light irradiation (named N-TiO₂/AC/PS/VIS). The results show that a synergistic effect exists between visible-light photocatalysis and persulfate activation. Compared with TiO₂/PS/VIS, the phenol degradation rate was found to be observably improved by 65% in the N-TiO₂/AC/PS/VIS system. This significant increase in degradation rate was mainly attributed to the following two factors: 1) The N and C doping can change the crystal structure of TiO₂, which extends the TiO₂ absorption wavelength range to the visible light region. 2) As an electron acceptor, PS can not only prevent electrons and holes from recombining with each other but can also generate strong oxidizing radicals such as ∙SO₄^– and ∙OH to accelerate the reaction dynamics. The process of phenol degradation was found to be consistent with the Langmuir pseudo-first-order kinetic model with an apparent rate constant k of 1.73 min^–1. The N-TiO₂/AC/PS/VIS process was proven to be a facile method for pollutant degradation with high pH adaptability, excellent visible-light utilization and good application prospects.     

rGO-Fe3O4活化过硫酸盐处理酸性红73

采用共沉淀法制备了还原石墨烯纳米片和磁铁矿复合材料（rGO-Fe₃O₄）。利用X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和透射电镜（TEM）对其进行了表征。以酸性红73（AR73）为目标物,研究了rGO-Fe₃O₄活化过硫酸盐（PS）处理酸性红73的效能,考察了催化剂投加量、PS浓度、溶液初始pH以及反应温度的影响。结果表明,室温下催化剂投加量为1.0 g/L、PS的浓度为1.0 g/L及初始pH为6.9时,10 min内50 mg/L酸性红73的脱色率达到100%。淬灭实验结果表明rGO-Fe₃O₄/PS反应体系同时存在SO₄^-?、?OH和单线态氧¹O₂,其中¹O₂的氧化反应起主导作用。复合材料rGO-Fe₃O₄不但活性高,而且便于分离,应用前景良好。