钴铈复合氧化物催化降解2,4,6-三氯酚

采用溶胶-凝胶法制备了一种疏松多孔的钴铈复合氧化物,该复合氧化物具有较大的比表面积和孔体积。并以废水中一定浓度的2,4,6-三氯酚作为模型化合物,研究自制的钴铈复合氧化物对水中的2,4,6-三氯酚的催化降解效果。研究结果表明,自制的钴铈复合氧化物所具有的氧化还原性能以及协同催化作用使其对废水中的2,4,6-三氯酚具有一定的催化降解活性。初始溶液的pH值对降解影响较大,酸性条件更有利于2,4,6-三氯酚的降解。100 mg自制的钴铈复合氧化物与10 mL 100 mg/L的2,4,6-三氯酚在25℃下恒温振荡30 h,2,4,6-三氯酚的降解率可达到86.3%,溶液中可被氧化的有机物含量下降了36.7%。     

酸性条件下零价铁对ASBR降解2,4,6-TCP的强化效应研究

采用进水pH从中性偏碱(pH=8.0)逐步降低到酸性(pH=6.0)的方式启动ASBR,然后在酸性条件下(pH=6.0)运行,考察ASBR对2,4,6-TCP的降解效果,发现投加零价铁有利于2,4,6-TCP的降解:与单独厌氧微生物体系相比,零价铁/厌氧微生物联合体系在三氯酚负荷为112.1μmol/g、进水pH为6.0及持续运行43 d条件下较完全地将2,4,6-TCP降解为苯酚。零价铁有调节体系pH,并保持产酸微生物与耗酸微生物良好平衡关系的作用。     

硫酸根自由基氧化氮杂环化合物效能及机理分析

氮杂环化合物(NHCs)在焦化、造纸、制药等行业广泛存在,具有生物毒性。采用零价铁激活过硫酸盐产生硫酸根自由基(SO_4~(·-)),氧化NHCs的典型有机物——吡啶、喹啉、吲哚,分析其脱除规律、影响因素和去除机理。结果表明,在相同浓度下氧化去除速率为吲哚喹啉吡啶,去除率分别为99%、68%、60.2%。采用分子轨道理论和Guassian09软件,用M06-2X/6-311+G(d,p)水平几何优化。pH较低时NHCs首先被质子化,轨道能级差降低,SO_4~(·-)对其去除率提高。     

固定化细胞系统净化受2,4,6-三氯酚污染土壤的实验研究

选用竹丝和蒙脱石作为2,4,6-三氯酚降解菌附着载体。试验结果表明:竹丝上的生物量达到1010cell/g,蒙脱石上的生物量仅为106cell/g。相比蒙脱石而言,竹丝载体上脱氢酶的活性高出3倍,序批式实验将吸附有2,4,6-三氯酚降解菌的竹丝生物载体添加到反应器中来处理被2,4,6-三氯酚污染土壤,2,4,6-三氯酚的去除率为48.89%,相比于自然条件下去除率为13.0%,仅添加营养剂培养微生物处理法的去除率为26.3%。其可能的机理:生物载体强化了氧气、养分的传输能力和微生物浓度、活性等。     

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。     

纳米铁类芬顿催化氧化焦化废水生化出水研究

以焦化废水生化出水为研究对象,通过纳米铁类Fenton氧化反应对焦化废水进行深度处理,考察了温度、pH、纳米铁用量对有机物去除的影响。结果表明,在温度30℃、pH为3.3、纳米铁用量为1 g/L的优化条件下,随着时间进行有机物去除率快速增加,10 min内可达41.6%,60 min后逐渐达到最高70.7%。GC-MS分析表明类Fenton氧化能够降解大部分有机物,其中对含氮、氧的杂环化合物去除率最高80.9%,对烷烃类物质去除率最低43.0%。扫描电子显微镜、X射线衍射仪分析表明,反应后纳米铁中零价铁特征峰强度略有降低,但纳米铁形貌和化学成分变化不明显,类Fenton反应是有机物去除的主要机制。     

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。     

零价铁联用技术处理废水的研究进展

零价铁联用技术结合零价铁和其他技术优点去除水中难降解有机污染物、重金属、放射性物质等多种污染物,克服了零价铁单独使用易被氧化、去除效率低等缺点,提高了废水处理效果。主要介绍了当前常见的几种零价铁联用技术:零价铁-PRB技术、零价铁-过硫酸盐技术、零价铁-微生物技术、零价铁-Fenton技术,分析零价铁联用技术当前研究进展、作用机理、应用中存在问题,指出如何将纳米零价铁与相关技术联用进行常规水处理,或针对处理某种难降解污染物,将是未来零价铁体系新的研究方向。     

炭纤维电极电吸附去除三氯酚的影响因素与机理

采用活性炭纤维作为电极材料,动态电吸附去除水中的2,4,6-三氯酚。考察了电压、极板间距、进水流量和沿程长度对三氯酚去除效果的影响,得出工艺最佳条件:电压1.0 V,极板间距4 mm,进水流量112.5 mL/min,沿程长度320 mm,三氯酚去除率达到98.31%。准一级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型可较好地描述活性炭纤维对三氯酚的吸附行为。     

基于纳米零价铁的类芬顿体系降解土霉素的研究

通过FeSO_4与NaBH_4在碱性条件下反应,制备纳米零价铁颗粒。X射线衍射表明产物是α-Fe~0,扫描电子显微镜得到纳米零价铁的粒径大约为20nm,氮吸附比表面积为19.607m~2·g~(-1),等电点为7.2。研究该纳米零价铁对水溶液中的土霉素的去除作用,发现纳米零价铁的投加量、土霉素初始浓度和溶液的pH值均对其去除效果产生影响。在纳米零价铁投加量为1.0g·L~(-1),pH值为6.5的条件下,在4h内将质量浓度为100mg·L~(-1)的土霉素基本完全降解,去除率为98.8%。该研究结果表明,纳米零价铁对水溶液中的土霉素有很好的去除效果。     

基于过硫酸盐的含聚废水的降解试验研究

利用反应体系中产生的强氧化性自由基,可使水体中有机物污染物分解成小分子物质,基于硫酸自由基(SO4.-)的氧化可降解有机污染物。本文采用化学手段对模拟废水中的有机污染物(主要是聚丙烯酰胺)进行降解,研究亚铁盐及加过硫酸盐与亚铁盐复配的降解效果,考察反应时间、pH值、搅拌对降解效果的影响。结果表明:FeSO4和Na2S2O8复配降解HPAM去除率最高为42.22%,HPAM的去除起主导作用的为硫酸自由基的生成;反应条件中,搅拌条件有利于反应,HPAM去除效果最佳反应时间是2～3 h,pH值为3。     

臭氧催化氧化降解2,4,6-三氯苯酚研究

采用臭氧催化氧化法降解2,4,6-三氯苯酚废水,用自制催化剂(Al_2O_3负载Mn、Ce、La金属氧化物)对模拟2,4,6-三氯苯酚废水进行了臭氧催化氧化处理,并对影响降解效果的几个因素:臭氧投加量、2,4,6-三氯苯酚初始浓度、pH值进行了分析。结果表明,在pH为9,臭氧投加量5 g×h~(-1)时,处理1 L 100 mg×L~(-1)2,4,6-三氯苯酚废水,单独臭氧化与臭氧催化氧化的去除率分别达到了76.04%和86.46%。考察臭氧催化氧化催化剂的稳定性,经过7次使用后,废水COD去除率较第一次使用降低约4%,催化剂相对稳定,最后分析了2,4,6-三氯苯酚的三种降解途径。     

超声波强化零价铁/过硫酸钠体系降解1,2-二氯苯

采用超声波强化零价铁/过硫酸钠体系(UV/Fe(0)/SPS)降解水中的1,2-二氯苯,考察了初始pH值、零价铁投加量、过硫酸盐投加量、超声波功率等对1,2-二氯苯降解的影响。实验结果表明,1,2-二氯苯降解的最佳实验条件为初始pH值为5,零价铁投加量为150mg·L~(-1),过硫酸盐投加量为200mg·L~(-1),1,2-二氯苯的去除率达到了91.1%。不同体系的对比实验显示,Fe(0)/US/SPS体系的1,2-二氯苯去除率显著高于Fe(0)/US、US/SPS与Fe(0)/SPS体系,超声波对Fe(0)/SPS体系有协同作用,可显著提升1,2-二氯苯的去除率。     

己内酰胺废水好氧生物降解及零价铁强化脱氮效能研究

为进一步强化降解己内酰胺废水，采用序批式好氧-水解酸化-好氧（序批式OAO）工艺处理己内酰胺废水，并进一步探究了零价铁强化去除己内酰胺废水中的氮元素。结果表明，相较于序批式水解酸化-好氧（序批式AO）工艺，OAO工艺对废水中己内酰胺、COD及TN的去除率可以分别达到100%、84.9%和28.9%。当在第二好氧段出水后增设好氧段投加零价铁，出水TN去除率提高至50.0%，但对溶解性有机氮（DON）的去除效果提升不显著，出水中的TN以DON为主。鉴于直接好氧处理能有效去除COD和TN，考察好氧条件下驯化活性污泥对已内酰胺的降解效能，发现当初始己内酰胺质量浓度为500 mg/L时，经驯化后的活性污泥仅通过好氧工艺即可全部降解去除己内酰胺，此时投加零价铁，TN去除率提高至78.4%，并可有效去除水中DON。     

铁/过硫酸盐高级氧化体系强化方法的研究进展

介绍了强化铁与过硫酸盐高级氧化体系的强化方法:络合剂强化、还原剂强化、纳米零价铁代替普通零价铁、改变铁离子的添加方式,以及分批次加入铁;此外,还有催化剂强化、超声强化等方法。阐述了强化对铁/过硫酸盐高级氧化体系有明显的促进作用,增强了体系的氧化能力,提高了对有机物的降解能力。     

Ni-Fe双金属对氯代苯酚催化还原脱氯的试验

分别采用Ni-Fe双金属体系和单一零价铁对氯代有机物2,4-二氯苯酚、2-氯苯酚和4-氯苯酚进行了催化还原脱氯的研究。结果表明:单一零价铁能够对氯代苯酚还原脱氯,但效率不高,通常在10%～25%。在镍的催化作用下,零价铁对氯代苯酚的还原脱氯效率大大提高。当零价铁加入量为60 g/L,硫酸镍为0.6 g/L,初始氯代苯酚的质量浓度在25 mg/L左右,反应初始pH值控制在偏酸性的条件下,还原脱氯效率可达到70%以上。氯代苯酚降解的准一级速率常数和降解率满足以下规律:4-氯苯酚大于2-氯苯酚大于2,4-二氯苯酚。     

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%。     

热活化过硫酸盐氧化去除木质素降解产物

针对生物乙醇生产过程中木质素降解产物对乙醇发酵的抑制作用,选取6种典型木质素降解产物(香草醛、紫丁香醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、紫丁香酸和4-羟基苯甲酸)为研究对象,采用新型脱毒技术-热活化过硫酸盐高级氧化技术氧化脱除,研究了氧化去除条件及其氧化机理。结果表明,以0.1g·L^-1的香草醛为代表物质,其最优氧化条件为:pH6.0,温度80℃,过硫酸盐浓度1.5g·L^-1。在此优化条件的基础上,研究其他5种典型木质素降解产物的氧化效果。结果表明热活化过硫酸盐氧化木质素降解产物的效果显著,香草醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、4-羟基苯甲酸和紫丁香酸的去除率在1h内均达到100%,紫丁香醛的去除率在2h内也达到100%。热活化过硫酸盐氧化机理主要是通过投加自由基捕获剂甲醇和叔丁醇间接判定在反应过程中的主要活性物种,结果表明在反应中起到主要作用的活性物种是硫酸根自由基。因此,热活化过硫酸盐可以很好地氧化去除木质素降解产物。     

热活化过硫酸盐氧化去除木质素降解产物

针对生物乙醇生产过程中木质素降解产物对乙醇发酵的抑制作用,选取6种典型木质素降解产物(香草醛、紫丁香醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、紫丁香酸和4-羟基苯甲酸)为研究对象,采用新型脱毒技术——热活化过硫酸盐高级氧化技术氧化脱除,研究了氧化去除条件及其氧化机理。结果表明,以0.1 g·L~(-1)的香草醛为代表物质,其最优氧化条件为:p H 6.0,温度80℃,过硫酸盐浓度1.5 g·L~(-1)。在此优化条件的基础上,研究其他5种典型木质素降解产物的氧化效果。结果表明热活化过硫酸盐氧化木质素降解产物的效果显著,香草醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、4-羟基苯甲酸和紫丁香酸的去除率在1 h内均达到100%,紫丁香醛的去除率在2 h内也达到100%。热活化过硫酸盐氧化机理主要是通过投加自由基捕获剂甲醇和叔丁醇间接判定在反应过程中的主要活性物种,结果表明在反应中起到主要作用的活性物种是硫酸根自由基。因此,热活化过硫酸盐可以很好地氧化去除木质素降解产物。     

离子液体中铁粉活化过硫酸钠降解对氯苯酚

通过零价铁活化过硫酸钠产生强氧化性的硫酸根自由基,氧化降解4-CP,考察了各因素对4-CP降解率的影响。结果表明,零价铁/过硫酸钠工艺能有效的降解4-CP;零价铁的最佳投加量为1 g/L;零价铁与过硫酸钠摩尔比为1∶2时,4-CP的降解率最高;4-CP降解过程符合一阶动力学规律。