光助类Fenton法降解水中土霉素的研究

四环素类抗生素在废水中很难降解处理,由此造成的环境污染已引起广泛关注。本论文选取常见的抗生素土霉素作为研究对象,采用廉价易得的普通铁粉作为催化剂,研究光照、溶液的pH值、土霉素初始浓度、铁粉的投加量、H_2O_2投加量等因素对土霉素的去除效果的影响,发现在紫外光照、铁粉投加量为2.0g·L~(-1)、pH值为6.0、H_2O_2投加量为20mg·L~(-1)的催化条件下,质量浓度为50mg·L~(-1)的土霉素溶液5h内基本完全降解,去除率高达98%。该研究结果表明,紫外光对铁粉的催化降解有协同作用,光催化去除过程符合一级反应动力学模型。紫外光条件下铁粉对水溶液中的土霉素有很好的去除效果。     

O3/H2O2高级氧化技术对实验室有机废水处理研究

O_3/H_2O_2高级氧化技术具有氧化能力强和无选择性等优点,被广泛用于高浓度、难降解和有毒有害的有机废水处理。考察了O_3/H_2O_2高级氧化技术在不同的处理条件(臭氧投加量、H_2O_2投加量、p H值、反应时间)下对实验室高浓度有机废水中COD的去除率影响,并通过页岩气采出水验证,结果表明:当臭氧投加量为40 mg·L~(-1)、双氧水投加量为0. 7 mg·L~(-1)、p H值为5、反应时间为40 min时,其COD去除率达90. 41%,可排入城市管网;在相同条件下处理COD浓度为1426 mg·L~(-1)的页岩气采出水,COD去除率达88. 3%。     

BiVO_4可见光催化活性的实验研究

采用水热法合成可见光催化剂BiVO_4,以直接耐酸大红4BS染料废水为目标污染物,研究了H_2O_2、盐效应和焙烧等因素对光催化降解效果的影响,结果表明,在污染物初始浓度20 mg·L~(-1)、催化剂投加量1 g·L~(-1)、pH=6.38和光照210 min条件下,4BS降解率可达98.9%,盐的加入和催化剂的焙烧对光催化的抑制作用较明显,适量H_2O_2的加入会促进光催化降解效果。     

金属负载沸石催化氧化苯酚的研究

本文采用浸渍法制备得到一系列过渡金属(Fe、Cu、Mn等)负载的改性沸石(ZSM-5)催化剂,并以苯酚为目标污染物,考察溶液初始pH值、苯酚初始浓度、催化剂投加量、H_2O_2投加量等因素对催化降解苯酚效果的影响。Fe-Mn-Cu-ZSM-5催化剂在pH=2-8范围内均能高效催化氧化苯酚废水。处理浓度为100 mg·L~(-1)的苯酚时,加入1 m L/L 30%H_2O_2和2g/L Fe-Mn-Cu-ZSM-5催化剂,在紫外光照下反应60 min,其苯酚去除率大于90%。通过分析Fe-Cu-Mn-ZSM-5催化氧化苯酚的UV-VIS谱图和参考有关的文献,推断其反应机理为羟基自由基机理和光生空穴氧化机理的结合。     

磁性树脂催化H_2O_2降解盐酸黄连素制药废水的研究

通过化学合成法制备出磁性大孔树脂类Fenton催化剂,研究其催化降解盐酸黄连素制药废水的效能,同时考察了pH值、H_2O_2投加量、催化剂投加量及废水初始浓度对其降解效能和反应速率的影响。结果表明:在盐酸黄连素的初始质量浓度为800 mg/L、催化剂投加量为15 g/L、H_2O_2投加量为297 mmol/L、pH值为4、室温(25.0±0.5)℃的条件下,盐酸黄连素的降解率为84.4%,达到最高。研究表明,该非均相类Fenton反应体系对pH值的使用范围广,且催化剂易于分离,反应数次后依然具有较高的催化活性,重复利用率高。     

H_2O_2增效强化日光光解脱色酸性大红染料影响因素的研究

针对印染废水脱色难的问题,采用强化日光、H_2O_2及强化日光-H_2O_2联用工艺脱色处理含偶氮染料-酸性大红的模拟染料废水,研究了溶液起始浓度、共存无机阴离子、H_2O_2投加量等影响因素对酸性大红降解脱色效果的影响.结果表明,单独使用H_2O_2(4.0 mmol·L~(-1))不能有效脱色酸性大红溶液;单独强化日光照射对酸性大红废水有一定的脱色效果;而强化日光-H_2O_2联用工艺对模拟废水中的酸性大红具有良好的脱色效果,且符合假一级动力学方程.在酸性大红浓度为20mg·L~(-1)、模拟日光光强为2W·cm~(-2)、H_2O_2投加量4.0mmol·L~(-1)和反应时间为60min条件下,酸性大红模拟废水的脱色率可达97.0%.组合工艺和单独氧化法相比,即提高了处理效率,又可节省H_2O_2的投加量.     

Fenton试剂处理右旋糖酐铁生产废水的研究

用Fenton试剂对右旋糖酐铁的生产废水进行氧化处理试验,研究了n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))、H_2O_2浓度、温度和反应时间对废水COD去除率的影响。结果表明,在n(H_2O_2)∶n(Fe~(2+))=88∶1,H_2O_2投加量为53800mg·L~(-1),温度为90℃,反应时间为2h的条件下,废水COD去除率可达98%以上,处理效果良好。     

仿酶磁性改性焦炭深度处理焦化废水的实验研究

采用氧化沉淀法制备了Fe_3O_4/改性焦炭复合催化剂,使用扫描电镜(SEM)和傅里叶交换红外光谱(FTIR)对其进行表征,考察了催化剂投加量、初始H_2O_2浓度、初始pH、温度对降解焦化废水效果的影响。结果表明,降解焦化废水的最佳条件:催化剂投加量为1.2 g/L,初始H_2O_2浓度为60 mmol/L,初始pH为3.0,温度为45℃,处理后的焦化废水达到排放标准。催化剂结构稳定、易磁分离循环利用。     

Fe3O4-MnO2类Fenton体系处理亚甲基蓝废水的试验

为拓宽Fenton法处理条件,在添加催化剂的前提下,对类Fenton体系的运行条件进行研究。研究Fe_3O_4-Mn O_2-PAC复合材料作为催化剂时,探究不同单因素对类Fenton体系的影响。研究表明当p H值为2～5,Fe_3O_4-Mn O_2-PAC的投加量为800 mg·L~(-1),H_2O_2的投加量为0.8 mol·L~(-1),Fe_3O_4-Mn O_2-PAC催化剂使用次数小于5次时,对于亚甲基蓝废水有较好的降解效果。     

负载型催化剂催化臭氧化降解水杨酸

采用浸渍法,分别制备了以γ-Al_2O_3为载体负载镍、铜、钴、锰氧化物的4种催化剂,并对其相组成、比表面积、电荷零点等进行了表征。考察了催化剂种类、投加量及溶液pH对催化臭氧化降解水杨酸效果的影响,并与单独臭氧化进行了比较。结果表明,4种催化剂均具有一定的催化性能,且负载MnO_2的催化剂催化效果最好;催化臭氧化降解效果主要受催化剂种类及溶液pH的影响。当水杨酸初始浓度为3 mmol·L~(-1),MnO_2催化剂投加量为2.5 g·L~(-1),溶液pH为4~8,O_3投加量为12.56 mg·min~(-1)时,反应60 min,溶液UV296和COD去除率分别在98.0%和88.0%以上。机理分析表明,催化剂的吸附作用和催化O_3产生·OH的量共同影响臭氧化降解效果。     

Cu/Al_2O_3催化剂用于H_2O_2分解生成羟基自由基的效率

非均相Fenton催化反应是降解废水中有机污染物的有效方法。提高H_2O_2分解生成羟基自由基(·OH)的利用率是提升废水处理效率、降低成本的关键。使用溶胶-凝胶法制备了Cu/Al_2O_3催化剂,基于·OH的生成效率,通过单因素实验发现反应温度、反应溶液pH及H_2O_2初始浓度是决定H_2O_2利用率的主要因素。通过响应面法进行实验设计,分析响应面方程,考察了H_2O_2初始浓度、溶液pH及反应温度三个因素之间的交互作用及其对反应过程的影响。以H_2O_2利用率的最大化为目标优化反应条件,当H_2O_2初始浓度、溶液pH及反应温度分别为707mg·L~(-1)、5.12及59.4℃时,H_2O_2利用率可高达0.57,与实验结果相对误差仅为3.5%。所得结果对降低废水处理成本、提高降解效率具有重要的指导作用。     

铁矿石光催化氧化法降解染料中间体废水

以铁矿石为催化剂,高压汞灯作光源,对染料中间体间氯甲苯工业废水进行光催化法降解实验研究。考察了铁矿石用量、H_2O_2用量、pH值、反应时间等因素对降解效果的影响。结果表明:铁矿石/UV/H_2O_2体系能有效快速地降低废水中的COD_(Cr),并得出了最佳降解条件:铁矿石用量为2.00g·L~(-1)、30%的H_2O_2用量φ(H_2O)=0.8%、pH=3.0,经紫外光光照6h后,废水的COD_(Cr)从2292mg·L~(-1)降到599mg·L~(-1),去除率达到73.87%。     

微波强化催化湿式H_2O_2氧化降解喹啉的研究

采用微波强化催化湿式H_2O_2氧化法降解喹啉,以负载型Cu-Ce/γ-Al2O3/TiO_2为催化剂,考察了微波功率、反应温度、H_2O_2投加量和溶液初始p H对降解效果的影响。实验结果表明,在喹啉初始质量浓度为100 mg/L、微波功率为500 W、反应温度为60℃、pH=6、H_2O_2投加量为0.094 mol/L的条件下,反应18 min后,喹啉和TOC去除率分别可达100%、82.18%。微波可明显提高反应速率,反应体系中喹啉降解和H_2O_2分解均符合一级动力学。     

铁酸铜活化过硫酸氢钾氧化降解油田钻井废水

以Cu(NO_3)_2·3H_2O、Fe(NO_3)_3·9H_2O为原料,采用共沉淀法制备了尖晶石型CuFe_2O_4催化剂,并利用XRD、FT-IR、SEM和PPMS对CuFe_2O_4催化剂的晶体结构、微观形貌和磁性强度进行了表征。采用CuFe_2O_4/PMS体系氧化降解油田钻井废水,探索了反应温度、初始pH值、反应时间、催化剂用量以及氧化剂用量等因素对CODCr去除效果的影响。结果表明,催化剂CuFe_2O_4为尖晶石结构,晶体结晶度较好,形貌多数呈正方体,具有顺磁性,易于回收;在CuFe_2O_4投加量为2.0 g/L、氧化剂PMS投加量为18 g/L、30℃、pH值为7时反应3 h,CuFe_2O_4对过硫酸氢钾的活化效果最好,钻井废水的CODCr去除在率达72.19%,m(BOD5)/m(CODCr)值从0.028 3增至0.158 8。催化剂稳定性好,循环使用5次,CODCr去除率仍保持在66%以上。     

FeOOH@沙棘炭非均相Fenton降解盐酸四环素

废弃沙棘枝条经热解碳化制得沙棘炭,以沙棘炭为生物质载体,经一步水热负载FeOOH,获得FeOOH@沙棘炭复合催化剂。采用SEM和XRD对复合催化剂结构进行了表征;研究了FeOOH@沙棘炭非均相Fenton降解盐酸四环素(HCl-TC),考察了pH值、H_2O_2浓度、FeOOH@沙棘炭用量和HCl-TC的初始浓度对降解反应的影响。结果表明,纺锤形的FeOOH成功负载到沙棘炭生物质表面,增加了沙棘炭的粗糙度,构建起非均相Fenton体系。当pH值为2、H_2O_2浓度为3.5mol·L~(-1)、催化剂用量为3.0g·L~(-1)时,FeOOH@沙棘炭非均相Fenton降解HCl-TC废水表现出较好的降解效率。FeOOH@沙棘炭复合催化剂具有较好的重复使用性。     

O_3-H_2O_2与活性炭负载TiO_2预处理晚期垃圾渗滤液

采用O_3-H_2O_2高级氧化结合催化O_3氧化技术对晚期垃圾渗滤液进行预处理,考察了颗粒活性炭负载二氧化钛(TiO_2/GAC)催化剂的催化效果,并研究了反应体系中O_3和H_2O_2投加量以及pH等因素对COD去除效果的影响.结果表明,当O_3投加量为1.8 g·L~(-1),H_2O_2投加量为0.27 g·L~(-1),催化剂投加质量分数为15%时,反应90min的COD去除率达到40%;对出水调节pH≥11.4,经过沉淀后,COD去除率提高到58%.出水澄清透明,BOD5/COD从＜0.1提高到0.26.水质得到较大改善,可生化性明显提高,为后续的生化处理工艺起到较好的预处理作用.     

Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂催化降解甲基橙溶液

采用水热法结合高温热处理制备Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂,研究催化剂在可见光下降解甲基橙溶液的性能,并考察催化剂用量、甲基橙溶液初始浓度、pH值、盐效应和H_2O_2用量对光催化性能的影响,评价Ag-Zn_3(VO_4)_2光催化剂的重复使用性能。结果表明,在催化剂用量2.0 g·L~(-1)、甲基橙溶液初始浓度20 mg·L~(-1)和溶液pH=6.2条件下光照反应5 h,甲基橙溶液脱色率可达99.18%,Na_2SO_4对光催化降解甲基橙起抑制作用,且随着溶液中盐浓度增加,抑制作用更明显。H_2O_2在一定浓度范围可促进光催化降解甲基橙,100 mL甲基橙溶液中30%H_2O_2加入量为1.0 mL时,甲基橙溶液脱色率可提高21.68个百分点。催化剂重复使用5次后,光照5 h的甲基橙溶液脱色率仍可达到75.99%。     

辣根过氧化物酶催化降解苯酚过程的研究

研究了用辣根过氧化物酶催化处理苯酚废水的效果,结果表明,用辣根过氧化物酶可以有效地去除苯酚。其最佳处理条件为溶液的H_2O_2浓度2.5 mmol·L-1、pH值4.5、温度30℃、苯酚初始浓度1.0 mmol·L~(-1)、反应时间15 min、酶用量1.0μg,降解率达到86.5%。适当增加酶用量可以明显缩短反应时间。     

混凝-Fenton法去除含油废水COD_(Cr)的试验研究

采用混凝-Fenton法处理盘锦油田含油废水,分析PAC用量、PAM用量、pH值、H_2O_2的投加量、FeSO_4·7H2O的投加量、反应温度和反应时间等各因素对COD_(Cr)去除效果的影响,并确定最佳的处理条件。结果表明,混凝试验中PAC的投加量为200 mg/L和PAM的投加量为0.6 mg/L时效果最好;Fenton反应的最佳条件为:pH值为4,H_2O_2投加量为37.8 mmol/L,FeSO_4·7H_2O投加量为3.78 mmol/L,反应温度为75℃,时间为30 min,此时Fenton反应进行最彻底,含油废水COD_(Cr)去除率最高。     

氢氧化钡催化酯交换反应制备甘油磷脂酰胆碱的研究

以天然磷脂酰胆碱为原料,氢氧化钡为催化剂,通过酯交换反应制备甘油磷脂酰胆碱。主要研究了催化剂用量、反应温度、搅拌转速及反应时间对原料转化率和产物收率的影响。结果表明:当搅拌转速为400 r·min~(-1)、催化剂投加量为1.65 g·L~(-1)、反应温度40℃、原料液浓度为10 g·L~(-1)、反应时间为180 min的条件下,磷脂酰胆碱转化率可达到100%,且催化剂稳定性良好。