Fe~(2+)/PMS法处理模拟次甲基蓝废水的研究

针对印染废水具有致癌、致畸和致突变性,急需经济高效的处理技术,结合基于SO_4^-·高级氧化技术可高效氧化难降解有机污染物的特点,以模拟次甲基蓝印染废水作为目标污染物,采用Fe-·高级氧化技术可高效氧化难降解有机污染物的特点,以模拟次甲基蓝印染废水作为目标污染物,采用Fe⁽²⁺⁾/PMS类芬顿体系,考察了初始MB浓度、初始PMS浓度、初始Fe(2+)/PMS类芬顿体系,考察了初始MB浓度、初始PMS浓度、初始Fe⁽²⁺⁾浓度、初始溶液pH值对MB脱色效率的影响。结果表明,Fe(2+)浓度、初始溶液pH值对MB脱色效率的影响。结果表明,Fe⁽²⁺⁾活化PMS的速率较快,氧化MB脱色可分为两个阶段,快速反应阶段和慢速反应阶段,在快速反应阶段内生成大量的SO_4(2+)活化PMS的速率较快,氧化MB脱色可分为两个阶段,快速反应阶段和慢速反应阶段,在快速反应阶段内生成大量的SO_4^-·,有利于MB的快速脱色。该体系氧化MB的最佳Fe(Ⅱ)/PMS摩尔比为1.25∶1,最佳反应pH值为3.0,MB脱色效率与MB初始浓度成反比,与PMS初始浓度成正比,Fe-·,有利于MB的快速脱色。该体系氧化MB的最佳Fe(Ⅱ)/PMS摩尔比为1.25∶1,最佳反应pH值为3.0,MB脱色效率与MB初始浓度成反比,与PMS初始浓度成正比,Fe⁽²⁺⁾/PMS体系主要产生的活性物种为SO_4(2+)/PMS体系主要产生的活性物种为SO_4^-·。研究结果可为以次甲基蓝为代表印染废水高效氧化提供一定的理论依据及技术支持。     

Fe2+/ACF活化过一硫酸氢钾复合盐处理印染废水

通过浸渍法制备活性炭纤维(ACF)负载Fe~(2+)作为活化剂,采用扫描电镜(SEM)技术对活化剂进行表征;并研究了活化反应机制及降解效果影响因素。结果表明,过一硫酸氢钾复合盐(PMS)能够被Fe~(2+)/ACF活化产生硫酸根自由基(SO_4~(·-))来降解印染废水;当亚甲基蓝(MB)浓度为0.1 mmol/L,Fe~(2+)/ACF投加量为0.5 g/L,n(PMS):n(MB)为5:1,pH为4～6条件下,降解率较高,在反应15 min后可使MB降解率达到90%以上;反应过程符合一级反应动力学,且Cl~-对反应过程具有促进效果。此外,活化的PMS也能高效的降解不同种类的印染废水。通过紫外可见光谱和TOC分析推测,印染废水中的发色基团中的化学键及萘环结构均被破坏,进而被矿化,从而得到降解。     

Fe~(2+)/H_2O_2体系降解MB机制及影响因素研究

以亚甲基蓝(MB)作为目标污染物,实验研究了Fe~(2+)/H_2O_2体系降解MB的活性物质,明确了主要反应条件对MB降解的影响特性。结果表明:HO_2·没有直接降解MB的能力;Fe~(2+)/H_2O_2体系对MB的降解能力主要来自于·OH;Fe~(2+)/H_2O_2体系降解MB可分为快速反应阶段和匀速反应阶段。快速反应阶段的MB降解率随温度升高而下降。体系对MB降解能力随H_2O_2初始浓度增加呈现先升高后减弱的趋势,本实验条件下,最佳H_2O_2初始浓度为5 mmol·L~(-1)。体系对MB降解能力随Fe~(2+)初始浓度的增加而单调增加。MB降解速率随MB初始浓度的增加而增加,但MB降解率随其初始浓度呈现先增大后减小的趋势。保证·OH生成速率及其有效利用是提高体系氧化能力及H_2O_2利用率的关键。     

Fe~(2+)活化过硫酸盐对亚甲基蓝废水的降解研究

研究了Fe~(2+)活化过硫酸钠(SPS)在降解亚甲基蓝(MB)过程中溶液初始pH、Fe~(2+)浓度、SPS浓度、Fe~(2+)/SPS的最佳浓度比、MB的初始质量浓度对溶液中MB及COD降解效果的影响。结果表明,酸性环境MB的降解率要高于碱性环境,且溶液初始pH为3时MB的去除效果最佳。过高或过低的Fe~(2+)浓度及SPS浓度对MB脱色效果都会产生一定的影响,且最佳投加比为C(Fe~(2+))∶C(S2O_2-8)=1∶2。当MB初始质量浓度为50 mg/L时,SPS与Fe~(2+)的最佳投加浓度分别为0. 4 mmol/L及0. 2 mmol/L。Fe~(2+)/SPS体系对于MB的脱色效果可达到80%~90%,对于氧化的中间产物的矿化度为20%~40%。当溶液初始温度20℃时会使MB发生分子聚焦现象,随着溶液初始温度的升高,MB的脱色率随之升高,MB分子脱色的最佳反应温度为40℃。通过液相色谱质谱联用(LC-MS)分析可知,MB的氧化中间产物主要为二氨基苯酚、邻氨基苯酚、苯并噻唑、苯酚等苯的同系物。     

Fe~(2+)/NH_2OH联合活化过硫酸盐降解水中磺胺甲恶唑

Fe~(2+)活化过一硫酸盐(PMS)作为一种类芬顿氧化体系,可产生具有强氧化能力的活性物种降解水中绝大多数的难降解有机污染物,然而Fe~(3+)向Fe~(2+)的缓慢转化速率极大地限制了该技术的广泛应用。今研究采用羟胺(NH_2OH)强化Fe~(2+)/PMS体系降解水中典型抗生素,考查了耦合体系对磺胺甲恶唑(SMX)的降解效能。研究结果表明,一定程度上,增加PMS、Fe~(2+)与NH_2OH的投量能够有效促进SMX的氧化去除。此外,提高反应温度可以促进PMS活化释放自由基过程,进而强化体系对SMX的降解。然而随着SMX浓度与pH的提高,体系对目标物的降解受到了明显的抑制。进一步对体系自由基进行分析表明,硫酸根自由基(SO_4~(·-))是降解SMX主要的活性物种。     

Fe2+/PMS高级氧化体系对水体里Cl-的影响探究

针对Fe~(2+)/过一硫酸盐(PMS)的高级氧化体系在水处理问题上被广泛应用的现象,采用Fe~(2+)/PMS的体系,研究以氯离子(Cl~-)为目标物,在多种影响因素下的转化率和生成产物。结果表明,当pH=3,Fe~(2+)与PMS的摩尔浓度比例为0.8∶1时,Cl~-的转化效果最好。当Cl~-取20μmol·L~(-1)时,转化率为43%,转化产物仅为次氯酸(HClO)。随着p H的上升,Cl~-转化效果会变差,Fe~(2+)与PMS的摩尔浓度比例和Cl~-自身的浓度也会影响反应效果。     

不同猝灭剂对SO4·-和·OH高级氧化体系的猝灭效果

高级氧化技术(AOPs)对有机物有显著的降解能力,尤其对含有农药、染料、药物与个人护理品等难降解有机污染物废水的处理效果较好。研究者将AOPs引入有机废水的处理过程中。在AOPs降解有机污染物的研究中,常需要添加猝灭剂终止反应,以获得实验数据。探讨了不同种类猝灭剂对基于硫酸根自由基(SO_4·~-)和羟基自由基(·OH)的2种高级氧化体系的猝灭效果。用二价铁活化过硫酸盐法(Fe~(2+)/PS)与Fenton法(Fe~(2+)/H_2O_2)获得SO_4·~-和·OH,以罗丹明B(RhB)作为降解物,对比研究了亚硫酸钠(Na_2SO_3)、亚硝酸钠(NaNO_2)、抗坏血酸(AA)、甲醇(MeOH)、乙醇(EtOH)和叔丁醇(TBA)作为猝灭剂的猝灭效果。实验结果显示,在SO_4·~-氧化体系中,NaNO_2和AA的猝灭效果较好;而·OH氧化体系下,NaNO_2、MeOH、EtOH和TBA的猝灭效果更佳。     

磁性CoFe_2O_4催化PMS降解水体中磺胺甲基嘧啶的研究

针对普通工艺难以降解水中磺胺类抗生素现象,采用CoFe_2O_4/PMS工艺降解水中磺胺甲基嘧啶。磁性纳米铁酸钴(CoFe_2O_4)通过催化分解单过氧硫酸氢钾(PMS)产生具有强氧化性的硫酸自由基(·SO_4~-)降解水中磺胺甲基嘧啶,探讨了溶液中CoFe_2O_4浓度、PMS浓度、温度、反应物初始浓度、pH、无机阴离子和腐植酸浓度等影响因素。结果表明,降解过程符合拟一级动力学模型。一定范围内,CoFe_2O_4、PMS浓度越高,降解速率越快;温度对降解效果影响较大;反应物初始浓度与降解速率呈负相关;pH=9时降解速率最快;一定浓度的HCO_3~-促进磺胺甲基嘧啶的降解,Cl-则抑制其降解;腐植酸浓度越高,降解速率越慢。     

镁离子强化UV/PMS体系降解染料的探究

用酸性橙7(AO7)模拟染料废水,探究了Mg~(2+)对UV/PMS体系降解染料废水的强化作用,及其影响因素和主要氧化物种。实验结果表明,Mg~(2+)的加入会显著增强UV/PMS体系的氧化能力。底物浓度与AO7的降解效果成负相关;PMS投量、Mg~(2+)投量和紫外灯功率与AO7的降解效果成正相关;pH的升高对该体系起到一定的抑制作用。Mg~(2+)/UV/PMS体系主要氧化物种是硫酸根自由基(SO4·-)和少量羟基自由基(·OH)。     

Ce(Ⅳ)/Ce(Ⅲ)介电氧化处理模拟亚甲基蓝废水

使用介体电化学氧化(MEO)/Ce(Ⅳ)技术用于模拟亚甲基蓝(MB)废水的处理,探讨了不同催化体系、初始铈离子含量、初始pH和电流密度对体系降解模拟MB废水的影响。结果表明,初始Ce~(3+)的浓度为5 mmol/L,在pH为4.0～6.0,电流密度为120 A/m~2时,MEO/Ce(Ⅳ)的MB染料废水去除效果明显优于直接电催化和单独Ce(Ⅳ)催化,此时对MB染料废水的去除率可达到50%以上,并在pH为2.0时达到了90%。在MEO/Ce(Ⅳ)体系中主要的氧化性物质为Ce~(4+),体系中MB的降解通过Ce~(4+)的氧化和直接电化学氧化共同实现,体系中并没有羟基自由基和硫酸根自由基等氧化性物质的存在。