UV/Fe(C2O4)33-/H2O2系统羟自由基生成规律

采用分光光度法研究Fenton、UV/Fenton和UV/Fe(C2O4)33-/H2O2系统中羟自由基(.OH)的生成规律.结果表明:3个系统生成的.OH浓度顺序均为UV/Fe(C2O4)33-/H2O2>UV/Fenton>Fenton.对于UV/Fe(C2O4)33-/H2O2系统,最佳K2C2O4浓度为1 mmol/L,最佳初始pH范围和H2O2浓度分别为2-5和20 mmol/L,增加Fe2 浓度和升高反应温度有助于UV/Fe(C2O4)33-/H2O2系统生成.OH.     

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.     

Fenton助UV/TiO_2光催化降解TCAA的研究

研究了反应时间、通气种类、TiO2用量及初始pH值对UV/TiO2光催化降解三氯乙酸(TCAA)的影响,探讨Fenton助UV/TiO2光催化降解TCAA最佳Fe2+/H2O2投料比,分析Fenton助TiO2光催化降解TCAA动力学方程.结果表明:当通入气体为O2,TiO2用量为1.0g/L,TCAA初始质量浓度为2.0mg/L,初始pH值为5.80,Fe2+/H2O2摩尔浓度投量比为1∶10,反应时间为120min时,Fenton助UV/TiO2光催化降解TCAA降解率高达99.78%.用Langmuir-Hinshelwood模型模拟TiO2光催化降解TCAA反应动力学,UV/TiO2、Fe2+/UV/TiO2、Fenton/UV/TiO2反应体系对TCAA的降解速率常数分别为0.0131min-1、0.0237min-1、0.0456min-1;半衰期分别为52.92min、29.25min、15.20min.     

H2O2预氧化对Fe/C微电解处理油田压裂废水的作用研究

通过对油田压裂废水的系列实验,研究了H2O2预氧化对Fe/C微电解处理油田压裂废水的作用.研究结果表明,H2O2预氧化可显著促进Fe/C微电解处理工艺对压裂废水污染物的降解,提高反应效率,其主要原因在于H2O2预氧化能够降低压裂废水的粘度,提高Fe/C微电解的传质速度,并能利用Fe/C微电解反应中产生的Fe2+以激发氢氧自由基(·OH).研究还对不同浓度压裂废水进行了处理评价,结果指出H2O2/Fe/C反应体系能够有效降低压裂废水中的COD,控制其中的污染物质,该结果对于压裂废水的在实际生产中的合理处理具有指导价值.     

硫酸根自由基处理含酚废水的研究

通过加热和过渡金属离子(Fe2+)活化过硫酸钾2种方法,分解过硫酸钾产生硫酸根自由基处理苯酚废水。结果表明,在加热条件下,当温度100℃、K2S2O8投加量为m(K2S2O8)∶m(苯酚)=0.50、加热时间3h,苯酚和COD去除率分别达50%和45%。在30℃以下时苯酚基本无降解。Fe2+在常温下即可分解过硫酸盐产生.SO4-;加热和Fe2+协同作用能进一步提高处理效果。在100℃时,与单独加热活化相比,苯酚及COD去除率分别增加了11%和8%。在整个反应体系中,pH对苯酚降解率影响较大,实验证明在酸性条件下过硫酸钾能产生更多的硫酸根自由基,达到更好的去除效果。     

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.     

CoFe2O4的制备及活化过氧乙酸降解诺氟沙星

利用溶胶凝胶结合自蔓延燃烧法,制备出具有良好磁性的CoFe2O4。通过正交实验,探究了硝酸盐与柠檬酸比例、pH值与煅烧温度对制备出的CoFe2O4活化过氧乙酸（PAA）降解诺氟沙星的影响,选出最佳的制备参数。在CoFe2O4最佳制备参数下考察了CoFe2O4投加量、PAA质量浓度、初始pH和水体中干扰物质(HCO-3、Cl-、SO42-和腐殖酸)对CoFe2O4活化PAA降解诺氟沙星的影响。在pH为7的环境下,CoFe2O4+PAA的氧化体系在35 min内对诺氟沙星的降解率达到70%,相比CoFe2O4和CoFe2O4+H2O2等体系展现出更高效的降解效率。自由基猝灭实验表明有机自由基（R—O·）是CoFe2O4+PAA体系降解诺氟沙星过程中占据主导作用的自由基。     

硫酸根自由基处理水中甲基橙的初步研究

研究了甲基橙在S2O82- UV体系中的降解情况,在pH=1,反应8 m in时,5μmol/L的甲基橙色度去除率达100%,2 h时,TOC去除率为9.5%;同时用紫外光谱、HPLC对降解过程进行了分析.结果表明,S2O82- UV体系中起主要作用的是SO4-.,SO4-.可由S2O82-和紫外线或Ag 作用生成,具有极强的氧化能力,电极电位为E0SO4-./SO42-≥3.4V(vs SCE),它可有效破坏复杂有机物的结构,也具有一定的聚合引发作用,但其活泼性不如.OH.     

活性黑KN-B的M~(n+)/H_2O_2型高级氧化脱色研究

开展Mn+(Fe2+、Fe3+、Co2+、Cu2+)/H2O2型高级氧化体系对活性黑染料KN-B的氧化脱色研究。发现实验条件下经典Fenton体系(Fe2+/H2O2)对KN-B脱色效果随酸性增强、反应时间延长、反应温度升高和初始染料浓度降低增加;在pH=7,T=25℃,KN-B、H2O2与催化剂Fe2+初始浓度比例为1∶5∶1.6时,100 min脱色率可达96.60%。分别进行pH=3,7和10条件下Fe3+/H2O2、Co2+/H2O2、Cu2+/H2O2体系对KN-B的脱色研究,结果表明与Fe2+/H2O2高级氧化体系相比,Co2+/H2O2体系脱色效果不明显,而Fe3+/H2O2和Cu2+/H2O2分别在中性和碱性条件下可在短时间内达到更高的脱色率。初始pH=7,50 min后Fe3+/H2O2体系脱色率可达98%以上,该体系更适于KN-B氧化脱色。     

活性黑KN-B的M^n＋/H2O2型高级氧化脱色研究

开展Mn+(Fe2+、Fe3+、Co2+、Cu2+),H2O2型高级氧化体系对活性黑染料KN-B的氧化脱色研究.发现实验条件下经典Fenton体系(Fe2+/H2O2)对KN-B脱色效果随酸性增强、反应时间延长、反应温度升高和初始染料浓度降低增加;在pH=7,T=25℃,KN-B、H2O2与催化剂Fe3+初始浓度比例为1:5:1.6时,100min脱色率可达96.60%.分别进行pH=3,7和10条件下Fe3+/H2O2、Co2+/H2O2、Cu2+/H2O2体系对KN-B的脱色研究,结果表明与Fe3+/H2O2高级氧化体系相比,Co2+/H2O2体系脱色效果不明显,而Fe3+/H2O2和Cu2+/H2O2分别在中性和碱性条件下可在短时间内达到更高的脱色率.初始pH=7,50 min后Fe3+/H2O2体系脱色率可达98%以上,该体系更适于KN-B氧化脱色.     

紫外光-Fenton法处理剩余污泥

利用紫外光(UV)-Fenton法氧化处理城市剩余污泥,并通过测量污泥破解率、上清液的SCOD、多聚糖、蛋白质以及总氮浓度表征污泥的破解情况,测量污泥过滤比阻(SRF)表征污泥脱水性能的变化。结果表明,pH为3、反应时间为2h,H2O2投加量为4g/L和Fe2+投加量为0.06g/L是紫外光-Fenton氧化处理供试污泥的适宜条件。在适宜处理条件下,污泥破解率为20.8%,污泥破解后,微生物细胞内有机物释放到溶液中,使污泥上清液中的SCOD由126mg/L增加到848mg/L,多聚糖质量浓度由33.4mg/L增加到119 mg/L,蛋白质量浓度由41.2 mg/L增加到82.6 mg/L。总氮含量增加了1.62倍。SRF由8.58×109 s2/g下降至3.99×109 s2/g。紫外光-Fenton反应在有效破解污泥的同时,提高了污泥的脱水性能,有利于污泥的减量化。     

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.     

亚甲蓝分光光度法测定氧化降解瓦斯的羟基自由基

建立一种亚甲蓝作显色剂分光光度法测定Fenton试剂氧化降解瓦斯反应体系中·OH含量的方法,所产生的羟基自由基与亚甲蓝作用后使其吸光度降低,利用吸光度值的变化可间接测定·OH表观生成率,系统研究了H2O2浓度c(H2O2),Fe2+浓度c(Fe2+),初始pH值、反应温度等因素对·OH表观生成率的影响;同时,研究了异丙醇对·OH表观生成率和甲烷降解率的影响规律.结果不仅找出Fenton试剂氧化降解瓦斯反应体系中的·OH表观生成规律,而且为矿井瓦斯的绿色治理技术提供了重要的基础数据.     

高级芬顿反应处理染料废水的影响因素及工艺条件优化

通过实验分析高级芬顿体系处理染料废水的影响因素,并获得优化的工艺条件。结果表明各种因素对评价指标的影响顺序不同,但过氧化氢的影响始终是最大的。对COD去除的优化工艺为:H2O2浓度为300 mg/L,Fe2+浓度20 mg/L,H2C2O4浓度为15 mg/L,pH为3.0,时间为40 min。对TOC去除的优化工艺为:H2O2浓度为300 mg/L,Fe2+浓度20 mg/L,H2C2O4浓度为20 mg/L,pH为3.0,时间为60 min。在优化的工艺条件下能有效的降解3种染料,降解速率顺序为GR>X3-B>KN-R。处理后的废水COD去除率可达到80%,TOC去除率达到70%。     

三价铁介导紫外光催化氧化有机磷酸酯同步还原六价铬

有机磷酸酯（OPEs）阻燃剂与重金属铬是电子垃圾拆解区环境中常见的复合污染物。研究300 W汞灯（λ=365 nm）照射下Fe （Ⅲ）在水溶液中同时光催化氧化磷酸三（2-氯乙基）酯（TCEP）和还原Cr （Ⅵ）的性能,考察Fe （Ⅲ）、Cr （Ⅵ）和TCEP初始浓度的影响,探讨UV/Fe （Ⅲ）体系中Fe （Ⅲ）/Fe （Ⅱ）氧化还原循环再生性,并验证UV/Fe （Ⅲ）对其他OPEs降解的适用性。结果表明：在UV/Fe （Ⅲ）体系中,光催化降解TCEP和还原Cr （Ⅵ）同时发生。Fe （Ⅲ）初始浓度的增加有利于Cr （Ⅵ）的光催化还原和TCEP的氧化降解。Cr （Ⅵ）的还原随着TCEP初始浓度的增加而增加,但不同Cr （Ⅵ）浓度对TCEP的降解效率影响并不明显。在UV/Fe （Ⅲ）体系中,5次循环实验都能实现TCEP的完全降解和Cr （Ⅵ）的还原。此外,该体系对其他OPEs与Cr （Ⅵ）的复合污染也有类似的光催化效果。Fe （Ⅲ）作为均相光催化剂可以处理含OPEs和Cr （Ⅵ）的复合污染。     

铁-草酸配合物光分解降解碱性染料的研究

研究了铁(Ⅲ)-草酸配合物在可见光及太阳光照射下,对碱性染料的光解降解作用。结果表明,在pH=4．0,Fe(Ⅲ)浓度为0．080mmo/L,H2C2O4浓度为5．76mmol/L(草酸分2次加入）、光照3h的条件下,20mg/L的亚甲蓝的降解率为93．0％。溶液pH值、铁与草酸浓度比和碱性染料浓度均对降解效果产生影响。     

Fenton试剂氧化降解瓦斯的反应动力学

在自制的鼓泡反应器中以氮气平衡的甲烷标准气模拟矿井瓦斯,根据Fenton试剂氧化反应的自由基链反应特性,运用幂函数动力学模型考察了c(H2O2)0,c(Fe2+)0、反应温度等对甲烷氧化降解效率的影响.采用一级反应动力学方程拟合Fenton试剂降解瓦斯的氧化反应动力学方程,得到羟基自由基(·OH)氧化甲烷的表观活化能为7.065kJ/mol,对H2O2与Fe2+的反应级数分别为0.533 4和0.463 0.甲烷降解率的实验值与模型预测值拟合程度很高,相关系数在0.98以上.     

微波强化腐殖酸-Fenton体系降解硝基苯废水试验

目的 采用微波化学工艺,对微波强化腐殖酸-Fenton氧化降解硝基苯进行研究,探讨不同因素条件下对硝基苯的降解效果,并结合成本因素确定各参数的优化反应条件.方法 利用微波和腐殖酸-Fenton的协同作用,改变腐殖酸质量浓度、Fe3+物质的量浓度、微波功率、辐射时间、H2O2物质的量浓度及pH等工艺参数对水中硝基苯进行氧化处理.结果 100 mL的硝基苯原水,微波辐照功率为125 W,辐照时间为5min,Fe3+的物质的量浓度为2.0×10-4 mol/L,腐殖酸的质量浓度为20 mg/L,H2O2的物质的量浓度为3.5 mmol/L,pH在3～6.在最优条件下,初始质量浓度为75 mg/L的硝基苯降解率达到96.1％,出水质量浓度低于2.0 mg/L,达到国家一级排放标准.结论 pH值和Fe3+的用量在一个最佳反应范围之内;随着H2O2的投加量、微波功率、辐射时间的增大,硝基苯的降解率也逐渐升高.加入腐殖酸后,促进反应进行,在pH接近中性时反应仍具有很高的降解率;微波强化腐殖酸-Fenton氧化工艺能够有效的降解硝基苯废水.     

O3/UV降解苯胺的影响因素研究

采用O3/UV氧化法处理苯胺废水,考察了反应时同、苯胺浓度、溶液pH、光照强度、温度、进气流量等因素对苯胺降解率的影响.研究结果表明:苯胺初始浓度为100 mg/L时,pH值7.0、温度(23±2)℃、进气流量为80 L/h,10W紫外光照射条件下经15 min后苯胺去除率达到99%以上,反应30 min后,TOC去除率约为48.2%,苯胺降解反应符合一级反应动力学.     

利用硫酸根自由基处理剩余污泥

利用K2S2O8热活化产生具有强氧化性的硫酸根自由基破解剩余污泥,与单独加热相比,考察了处理前后污泥性质的变化。实验结果表明,随着反应时间的增加,污泥分解率呈线性上升趋势,升高温度可提高K2S2O8热活化的效率,增加污泥的破解率。当反应温度90℃、加热时间90min、每克悬浮固体(SS)中K2S2O8投加量为0.5g时,污泥分解率达16.9%;微生物胞外聚合物(EPS)被分解、胞内物质释放到液相中,使污泥上清液中SCOD由单独加热时的435mg/L增至719mg/L;融胞释放的TN、TP质量浓度比单独加热处理分别增加了46%和60%;在高温及氧化剂的作用下,部分有机氮被转化成NH4+-N,使污泥上清液中的NH4+-N质量浓度由15.0mg/L增至27.8mg/L。