煤气化渣活化过硫酸盐体系氧化去除菲

采用固体废弃物煤气化渣（CGS）作为过硫酸盐（PS）的活化剂,实现对多环芳烃（PAHs）类难降解有机物菲（PHE）的高效去除。使用SEM-EDS、XPS表征了CGS的微观结构和元素组成,通过自由基掩蔽实验和EPR实验确定自由基种类;探究了CGS投加量、PS浓度、初始pH、共存物质对CGS/PS体系中菲降解效果的影响,明晰了反应机理并推测降解路径,并使用ECOSAR软件评估菲及其产物的毒性。结果表明,CGS中Fe元素质量分数为11.9%,可有效活化PS。在PHE质量浓度为1 mg/L、pH=3、CGS投加量（以PHE溶液体积计）0.7 g/L、PS浓度1 mmol/L的初始条件下,60 min后CGS/PS体系对菲的去除率达95.34%,PS的利用率达29.18%。菲降解过程符合伪一级动力学,CGS/PS体系产生了硫酸根自由基（SO4?-）和羟基自由基（HO?）,且SO4?-在菲降解过程中占主要作用,共存离子HCO3-、NO3-对反应的抑制作用较显著。菲主要通过去羰基、羟基化、脱碳等反应分解为长链酸、酯,最终转化为CO2和H2O。ECOSAR模型评估发现,菲降解的中间产物毒性普遍低于菲。     

紫外-氯降解非那西丁影响因素及机理研究

采用紫外/氯(UV/Cl_2)高级氧化工艺,研究了其对水体中的新兴污染物非那西丁(PNT)的降解效果。结果表明,PNT的降解遵循准1级动力学,在pH为7.2,UV辐照度59μW/cm~2,Cl_2和H_2O_2的浓度分别是0.3 mmol/L时,UV/Cl_2降解PNT的第1阶速率常数k_(obs)分别是Cl_2和UV/H_2O_2的4.3和8.4倍。随着Cl_2的浓度从0.1 mmol/L增加到0.5 mmol/L,相应的k_(obs)从0.022 9 min~(-1)增加到了0.216 min~(-1)。k_(obs)受pH的影响不显著,当HCO_3-浓度从0增加到10 mmol/L时,k_(obs)减少56.5%,当NOM的质量浓度从0增加到10 mg/L时,k_(obs)减少75.4%。pH为7.2时,氯化、羟自由基(HO·)和活性氯(RCS)对UV/Cl_2降解PNT的贡献分别为26.33%、14.6%和59.07%。UV/Cl_2对PNT具有明显的降解效果,且会受到Cl_2含量、碱度和NOM的影响,HO·及RCS的存在是UV/Cl_2强化降解PNT的主要原因。     

UV/PS工艺降解废水中喹啉的实验研究

采用UV/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解喹啉,探讨了喹啉初始浓度、PS投加量、初始pH、紫外光强度、反应后置时间对喹啉降解效率的影响;通过淬灭实验考察了体系的活性自由基类型。结果表明,PS投加量与喹啉降解效果不呈正相关;低浓度(10 mg/L)喹啉溶液的降解效果优于高浓度(>30 mg/L)喹啉;光照强度对喹啉母体的矿化效果影响较大;中性条件下(pH=7)的降解速率常数最大,达0.259 min^(-1);反应后置时间对喹啉的降解率和矿化率基本没有影响。本反应体系存在·SO(-1);反应后置时间对喹啉的降解率和矿化率基本没有影响。本反应体系存在·SO^-_4和·OH两种类型活性自由基共同降解喹啉。     

二种氧化体系中氯苯降解的响应面优化及中间体研究

研究了芬顿(Fe2+/H2O2)体系和亚铁离子活化过硫酸钠(Fe2+/PS)体系在降解地下水氯苯(CB)过程中对氯苯酚(p-CBOH)稳定中间体的产量,运用响应面法考察了氧化剂(H2O2或Na2S2O8)投加量、催化剂(Fe2+)投加量以及初始pH对CB降解率和p-CBOH产量的影响.结果表明,当pH为2.40,H2O2投加量为1.31 mmol/L,FeSO4投加量为1.41 mmol/L时,Fe2+/H2O2体系降解CB过程中产生p-CBOH中间体的最小质量浓度为0.30 mg/L,与预测值0.36 mg/L较吻合;当pH为4.00,Na2S2O8投加量为3.50 mmol/L,FeSO4投加量为1.50 mmol/L时,Fe2+/PS体系降解CB过程中产生p-CBOH中间体的最小质量浓度为0.00 mg/L,与预测值完全吻合.上述两种情况下CB的去除率均为100％.     

紫外-过硫酸盐工艺去除水中磷酸三(2-氯乙基)酯的动力学原理及其降解产物

研究了紫外-过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)的动力学原理和降解产物。结果表明,当[TCEP]_0=3.0μmol/L、pH值=7.0、温度为25±2℃、[S_2O_8~(2-)]_0=150μmol/L时,254 nm UV/PS工艺对TCEP去除速率常数k_(obs)为0.1240min~(-1)。在以上研究条件下,采用高分辨质谱检测到3种有机降解产物,分子式分别为C_4H_9Cl_2O_4P、C_6H_(13)Cl_2O_5P和C_2H_6ClO_4P。中性和酸性条件对反应影响不大,但强碱性条件不利于降解。NO_3~-、Cl~-对反应有所影响,腐植酸对反应的影响较大。     

改性活性炭催化过硫酸盐处理甲基橙废水

为获得低成本、高效率的偶氮染料废水处理方法,采用改性活性炭催化过硫酸盐(PS)氧化降解甲基橙染料废水。通过单因素实验分别研究改性活性炭、PS及Fe²⁺浓度对甲基橙降解的影响,降解过程遵循拟一级动力学模型,反应速率常数为0.0757~1.7178 min^-1。采用Box-BehnkenDesign响应面研究各因素及其交互作用对甲基橙降解的影响,各因素贡献排序为:催化剂投加量>PS浓度>Fe²⁺浓度,最佳反应条件:催化剂投加量为0.73 g/L、PS浓度为2.0 mmol/L、Fe²⁺浓度为1.08 mol/L。对改性活性炭催化PS氧化降解甲基橙染料废水的机理进行探究,电子顺磁共振波谱实验表明降解体系中存在羟基自由基和硫酸根自由基,自由基猝灭实验表明改性活性炭表面的羟基自由基在甲基橙降解过程中起重要作用。     

紫外-过硫酸盐降解水中环丙沙星动力学和效果

研究了紫外发光二极管-过硫酸盐(UV-LED/PS)体系降解环丙沙星(CIP)的动力学和效果。结果表明,不同UV波长(255~365 nm)能影响降解效率,对于浓度3μmol/L的CIP,UV波长280 nm+浓度84μmol/L的PS的降解效率最高,速率常数k_(obs)为0.124 8 min~(-1)。溶液pH为7时反应效率最高,酸性或碱性条件不利于降解;NO_3~-对反应速率有显著影响。低功率(23μW/cm~2)UV/PS体系对CIP的矿化效果并不明显,但能有效削弱CIP的抑菌性。     

UV/PS工艺降解废水中喹啉的实验研究

采用UV/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解喹啉,探讨了喹啉初始浓度、PS投加量、初始pH、紫外光强度、反应后置时间对喹啉降解效率的影响;通过淬灭实验考察了体系的活性自由基类型。结果表明,PS投加量与喹啉降解效果不呈正相关;低浓度(10 mg/L)喹啉溶液的降解效果优于高浓度(30 mg/L)喹啉;光照强度对喹啉母体的矿化效果影响较大;中性条件下(pH=7)的降解速率常数最大,达0.259 min~(-1);反应后置时间对喹啉的降解率和矿化率基本没有影响。本反应体系存在·SO~-_4和·OH两种类型活性自由基共同降解喹啉。     

紫外活化过硫酸盐降解磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯

采用紫外活化过硫酸盐(UV/PS)去除水体中有机磷阻燃剂磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(TDCPP),探索不同因素对UV/PS降解TDCPP的影响及降解中间产物的转化机制,并考察UV/PS对实际水体中TDCPP的去除效果。结果表明,TDCPP降解反应符合准1级动力学模型,优化反应速率常数(k_(obs))为0.122 2 min~(-1);当PS投加量为50 mg/L、pH为7时,在30 min内TDCPP降解率高达97.9%;溶液中CO_3~(2-)、NO_3~-、Cl~-的存在均会降低UV/PS对TDCPP的去除效率,且抑制作用CO_3~(2-)NO_3~-Cl~-;此外,自由基淬灭实验表明SO_4~(·-)对TDCPP的降解起主导作用。采用液相串联高分辨质谱检测到2种稳定的降解产物。实验结果可为实际水体中有机磷阻燃剂的有效控制提供了新的科学视角。     

亚硝酸盐共存下UV/PS/CNTs降解 2,6-二氯苯酚及其机理

以2,6-二氯苯酚（2,6-DCP）为目标污染物，在亚硝酸盐（NO2-）共存背景下采用紫外协同碳纳米管复合活化过硫酸盐工艺（UV/PS/CNTs）降解2,6-DCP，探究其影响因素及降解机理，考察体系循环活化潜能和副产物生成情况。结果表明，在反应时间30 min、反应温度25 ℃、2,6-DCP浓度为0.05 mmol/L、NO2-浓度为0.2 mmol/L、PS投量为0.5 mmol/L、CNTs投量为50 mg/L时，UV/PS/CNTs体系对2,6-DCP降解率达95.9%。该体系中，2,6-DCP降解速率随PS和CNTs浓度的增加而增大，随NO2-浓度增大而减小，溶液pH对目标物降解呈先增大后减小趋势，pH 9.0时降解率达99.8%，降解速率为0.3483 min-1。CNTs具有良好的循环使用性能，5次重复实验后仍能去除89.0%的2,6-DCP，且在实际水体中降解效果较好。机理分析表明，该体系对2,6-DCP降解遵循以单线态氧为主导的非自由基氧化途径，且反应过程中生成了一氯硝基酚副产物。