催化臭氧氧化水中氨氮的研究

采用γ-Al_2O_3催化臭氧氧化技术对废水中的氨氮降解进行研究,探讨了溶液的pH值、催化剂量、臭氧投加量、无机阴离子对氨氮去除率的影响。在臭氧量50mg/min、氨氮浓度50mg/L、初始pH值9、催化剂量100g/L的实验条件下,氨氮去除率为62.72%。Cl~-和SO_4~(2-)对氨氮去除率没有影响,但是Cl~-能提高氨氮转化氮气选择性。叔丁醇抑制实验表明·OH在去除氨氮的过程中发挥主要作用。     

MgO催化臭氧氧化水中氨氮的研究

采用沉淀法制备的MgO催化剂催化臭氧氧化水中氨氮,研究了pH、臭氧流量、催化剂投加量、时间和温度等因素对处理效果的影响。结果表明,500℃下煅烧得到的MgO的催化活性最高;在pH为9,MgO投加量为1 g/L,臭氧流量为12 mg/min,曝气时间为2 h,反应温度为60℃的条件下,当初始氨氮质量浓度为50 mg/L时,氨氮去除率可以达到96%,处理出水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的5类标准。叔丁醇抑制实验表明,MgO催化臭氧氧化氨氮的机理为MgO催化O_3分解产生·OH,从而使氨氮得到降解。动力学分析显示,该反应符合准一级动力学方程,相关系数为0.994 6。     

超声强化臭氧降解高浓度苯酚废水研究

超声技术及其组合技术对有机物废水降解是一种新兴的污水处理技术,有着广阔的发展前景和应用市场。本文对于超声、强声动力强化臭氧降解高浓度苯酚废水过程中的臭氧通气量、溶液的pH值、反应时间及溶液的初始浓度进行了实验研究,对比单一臭氧降解和超声强化臭氧降解效果。结果表明：超声由于其独特的物理、化学效应为臭氧降解提供了极端的物理、化学环境,二者协同作用使得反应进行彻底,COD去除率可达100%。     

催化臭氧氧化降解水中有机污染物的研究进展

水污染是当前工业发展中亟待解决的问题之一,催化臭氧氧化降解有机污染物工艺具有绿色、高效和工艺简单的优点而被广泛应用,而其中的关键在于催化剂的选用。本研究对均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化过程的机理进行了分析和总结,着重讨论了非均相催化臭氧氧化过程常采用的贵金属催化剂、过渡金属催化剂、碱土金属催化剂和非金属催化剂对臭氧氧化降解有机污染物的促进作用,对提高这些催化剂催化活性的方法进行了综述,总结了pH值、臭氧浓度、催化剂剂量和有机污染物浓度对催化臭氧氧化降解有机物过程的影响。指出目前催化臭氧氧化降解有机污染物过程面临的主要问题是活性组分的流失导致催化剂催化活性下降。在今后的研究中,开发和制备新型、高效、绿色、稳定的催化剂以及探究最佳工艺条件仍是研究的重点。可以通过提高催化剂的吸附能力以改善臭氧在水溶液中的传质,促进臭氧分子的分解,还可以通过不同活性组分的协同偶联有效抑制活性组分的流失,提高催化剂催化活性的同时提高催化剂的稳定性,以达到高效降解有机化合物的目的。     

过氧化氢增强紫外光催化臭氧降解水中偏二甲肼的动力学研究

利用过氧化氢-臭氧-紫外(H_2O_2-UV-O_3)氧化体系降解偏二甲肼(UDMH)的模拟废水,采用竞争动力学法,以硝基苯(NB)为参比有机物,获得了偏二甲肼与臭氧(O_3)和羟基自由基(·OH)的反应速率常数。     

水力空化强化臭氧降解水中苯酚影响因素研究

研究了在水力空化强化臭氧降解苯酚时臭氧通入量、多孔板的参数、多孔板的入口压力对苯酚降解的影响。研究表明:三者对苯酚的降解均有较大影响。增加臭氧通入量、提高入口压力都有利于苯酚的降解。研究水力空化强化臭氧氧化作用的动力学,结果表明,苯酚在单独水力空化、臭氧氧化以及它们的联合工艺下的降解均符合表观一级动力学;且在水力空化强化臭氧氧化的工艺中苯酚的去除率比在单独水力空化、臭氧氧化时有显著的提高,表明水力空化强化臭氧氧化的工艺中存在协同作用。     

改性活性炭强化催化臭氧氧化降解草酸

对工业活性炭进行酸预处理、硝基化和氨基化表面改性,并在半连续反应器中研究其催化臭氧氧化降解草酸的活性. 结果表明,酸预处理的活性炭比表面积、等电点pH值(pHpzc)和碱性官能团含量提高了5%~10%,但催化降解草酸效率降低15.6%,氨基化活性炭的pHpzc和碱性官能团含量分别由2.6和234.8 mmol/g升至7.0和764.5 mmol/g,而硝基化活性炭的pHpzc和表面碱性官能团含量均降低. 在中性和酸性溶液中,两种改性活性炭降解草酸的活性均高于预处理活性炭. 在pH=7的溶液中,氨基化活性炭在45 min内催化降解草酸降解率为42.4%. 加入叔丁醇会抑制活性炭催化降解草酸,活性炭催化臭氧氧化草酸主要是羟基自由基起作用.     

臭氧/超声联合降解水中对氨基苯酚的动力学

采用臭氧/超声联合降解含对氨基苯酚模拟废水.研究了对氨基苯酚降解的影响因素和动力学,考察了反应液初始pH 值、反应物初始浓度、臭氧投量、反应温度对臭氧/超声降解对氨基苯酚反应速率的影响.结果表明,对氨基苯酚初始浓度为1000 mg·L^-1时,pH 11.0,臭氧投量88 mg·min^-1,超声密度0.3 W·ml^-1,常温下反应30 min后对氨基苯酚去除率达99％以上.对氨基苯酚的臭氧/超声降解符合表观一级动力学,得到幂指数方程描述反应动力学.     

臭氧降解水中CN~-活性的研究

国内每年约有千万吨含氰废水排入水体中,因氰化物属于剧毒物质,故研究臭氧氧化降解含氰废水的活性具有现实意义。研究了温度、臭氧使用量和pH值对含氰废水中氰根离子降解的影响。结果表明:臭氧降解含氰废水的处理效果好;处理质量浓度为150 mg/L的含氰废水,当反应温度为30℃,臭氧投加量为30 mg/min,臭氧浓度为9.4 mg/L,pH=10时,反应30 min后降解率可达99.8%;以臭氧降解氰根离子活性高,需要设备简单。     

纳米δ-FeOOH催化臭氧氧化降解水中萘普生

以氯化亚铁和氢氧化钠为原料,采用双氧水快速氧化氢氧化亚铁的方式,成功制备了δ-FeOOH纳米材料。首次将其应用于催化臭氧氧化,并探究了催化剂投加量、臭氧浓度、萘普生(NPX)初始浓度对目标污染物降解效果的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、低温N2吸附脱附等温线对催化剂的晶体结构、形貌等进行表征。结果表明,制备的材料纯度高,是厚度约为4 nm的六角片层结构。该材料的BET比表面积达191.73 m2/g,并具有介孔特征。试验制备的材料显著提升了催化臭氧氧化萘普生的能力,反应15 min后TOC的最高去除率为64.5%,与单独臭氧相比提高了38.4%。同时,通过·OH抑制试验,初步探究了可能的纳米δ-FeOOH催化臭氧氧化机理。     

复合污泥基活性炭催化臭氧氧化降解水中罗丹明B

以污水处理厂生物污泥和化学污泥等为原料制备出复合污泥基活性炭(CAC),与纯生物污泥基活性炭(BAC)和商品活性炭(AC)对比,分别考察了吸附、催化臭氧氧化和自由基抑制剂存在时催化臭氧氧化对水中罗丹明B的去除效果,进而研究了p H和臭氧投加量对CAC催化效能的影响。结果表明,三种活性炭均能提高臭氧氧化降解罗丹明B的效率,CAC催化效能最好。CAC催化臭氧氧化罗丹明B的反应遵循羟基自由基机理,随着p H的增大和臭氧投加量增加,CAC催化效能得到提高。     

金属氧化物催化臭氧氧化处理氨氮废水的研究

通过投加几种不用的金属氧化物催化臭氧氧化氨氮废水,比较出CuO催化氧化氨氮有较好的转化效果。分别考察了在不同pH值、催化剂投加量、初始浓度、臭氧投加量、温度的条件下,催化臭氧氧化氨氮废水的效果。在·OH和臭氧的共同作用下,碱性条件利于氨氮转化;CuO的投加量有最优值为10 g/L;初始浓度越高氨氮去除效果越低;臭氧投加量越大,氨氮去除越高;温度从常温提升至80℃,氨氮转化率得到明显的增加。     

超声耦合非均相催化过硫酸钠降解水中苯胺

利用共沉淀-浸渍的方法,制备出Fe_3O_4@AC非均相磁性催化剂,并在超声辐照条件下,采用该催化剂催化过硫酸钠降解水中的苯胺。实验结果表明,超声耦合Fe_3O_4@AC非均相催化过硫酸钠降解水中苯胺具有较好的效果,当超声功率为100 W,频率45 Hz,pH为3.0,过硫酸盐浓度为240 mg/L,温度20oC时,反应时间为30 min时苯胺的去除率达到了91.5%。而且苯胺的降解过程遵循准一级动力学过程。     

臭氧氧化降解水中双酚A的研究

随着科技的进步,对环境造成的危害也不断加剧,其中有机污染物双酚A,可能导致内分泌失调,威胁着胎儿和儿童的健康,降解双酚A对于研学理界非常重要。本文对臭氧氧化降解双酚A影响因素进行分析研究,考察了溶液p H值、反应时间、双酚A初始浓度、反应温度和臭氧量等物化参数对臭氧氧化降解模拟双酚A废水效率的影响,同时对双酚A降解机理进行了研究。结果表明,臭氧氧化降解双酚A的最佳条件为:温度25℃,初始浓度100 mg/L,p H值6.6,臭氧投加量12 mg/min,反应时间75min。且臭氧氧化双酚A的过程为臭氧的直接氧化。该研究为臭氧的工业化生产及人们的生产生活应用提供理论依据。     

协同催化臭氧化工艺对水中微量有机污染物的降解

选用城市二级出水作为试验原水,通过静态试验考察了O3、O3/C、O3/UV、O3/UV/C对水中难以生化降解的微量有机物的处理效果。结果表明：波长为254 nm的紫外线和活性炭对水中微量有机物的臭氧化过程具有协同催化作用,并可大幅度提高对臭氧的利用率;在紫外线和活性炭的协同催化臭氧化作用下,对水在254nm处紫外吸光度（E254）的去除率达到87.40%,水中CODCr的去除率可达到59.79%,臭氧的利用率可提高到91.4%。通过考察叔丁醇和碳酸氢钠两种自由基捕捉剂对O3/UV/C反应器处理效果的影响,表明在紫外线和活性炭的协同催化臭氧化作用下,水中有机污染物的氧化降解是多种自由基反应的结果,其中以羟基氧化反应为主。     

旋转微气泡反应器强化臭氧降解水中对硝基苯酚

臭氧氧化技术在水处理系统中具有良好的应用前景,但实际应用中受到臭氧传质及氧化选择性的限制。故本研究以对硝基苯酚废水为研究对象,采用一种新型旋转微气泡反应器,通过多孔陶瓷填料的旋转将臭氧气泡尺寸破碎至微米级别,实现对废水降解过程的强化,同时本研究还进一步考察了操作条件对臭氧传质过程和臭氧分解产生羟基自由基过程的影响规律。实验结果表明,提高反应器转速和气体流量可以加快臭氧传质和羟基自由基产率,同时提高溶液pH也可以提高羟基自由基产率进而提高对硝基苯酚的去除率。与其他操作变量相比,反应器转速的影响最为明显,说明改善臭氧气泡流体力学行为能有效地提高对硝基苯酚的去除效果,体现反应器强化臭氧体系的可行性。此外,二甲亚砜的加入抑制了对硝基苯酚的去除,说明臭氧的间接氧化方式是降解对硝基苯酚的一种重要途径。本研究结果为旋转微气泡反应器在臭氧氧化降解过程中开发及应用提供合理指导。     

催化降解游泳池水中尿素

游泳池水中通常含有大量来源于游泳者的尿素,在游泳者众多的夏天,尿素含量尤其高。过多的尿素会危害人体健康。采用低电压小电流催化电解法,研究了使用氯化消毒剂的游泳池水中尿素的去除方法。文章初步探讨了电极材料品种、催化剂组成和电流大小对游泳池水中尿素去除率的影响。结果表明,随着电解时间的延长,尿素的去除率增加;在催化剂存在下,尿素能够完全消除,获得良好的效果。     

臭氧氧化降解水中氯霉素的效能

采用半连续流试验方式,对臭氧氧化水中氯霉素的效果进行了研究,发现臭氧对氯霉素有一定程度的降解作用,但对其矿化作用有限.碱性条件有利于臭氧氧化水中氯霉素,其机理在于具有强氧化能力的羟基自由基的生成.腐殖酸对臭氧氧化氯霉素的影响与腐殖酸的浓度有关.腐殖酸浓度低于0.7 mg/L (DOC)时对臭氧氧化氯霉素效果有所促进;浓度达到1.0 mg/L(DOC)时,未对臭氧氧化氯霉素效果产生明显影响.而随着腐殖酸浓度的进一步提高,氯霉素降解效果逐渐降低.     

硅铁合金催化臭氧氧化水中布洛芬

近几年,在各地的饮用水中不断检测到微量布洛芬,其环境毒性引起了广泛关注。选用工业硅铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的布洛芬,并通过单因素试验,确定了反应体系的最佳条件。结果表明,在硅铁的作用下,催化臭氧氧化可以明显提高布洛芬的去除率。在硅铁投加量为1 g/L、水溶液初始pH值为8、臭氧浓度9.0 mg/L、布洛芬初始浓度为10 mg/L时,经过80 min,水样总有机碳(TOC)的去除率可达75.5%,较单独臭氧氧化提高了38.0%。将碳酸氢钠作为自由基抑制剂加入反应体系,可明显降低TOC的去除率,间接证明了催化臭氧氧化布洛芬的反应遵循自由基机理。     

臭氧降解水中典型内分泌干扰物的研究

采用臭氧氧化工艺分别降解邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和2,4-二氯苯酚(DCP)两种典型的内分泌干扰物。研究发现:在中性条件下臭氧均能有效降解DMP和DCP;在酸性条件下,臭氧对DCP的有很好的降解效果,但是对DMP的去除率却明显降低。通过机理分析发现在臭氧氧化体系中,DMP的降解主要是·OH氧化途径,而DCP的降解主要是O3氧化途径。