臭氧高级氧化技术在废水处理中的研究进展

综述了近几年来臭氧氧化技术与其他水处理技术组合的高级氧化技术，包括超声强化臭氧氧化技术、臭氧与活性炭协同作用处理、臭氧／过氧化氢和臭氧／紫外辐射等技术在废水处理方面的应用。臭氧高级氧化技术的机理基于臭氧氧化与其他水处理技术的组合，形成了氧化能力极强的羟基自由基，使各种污染物降解为二氧化碳和水。臭氧高级氧化技术是废水处理的有效方法之一。     

高级氧化技术及其在油田中的应用进展

高级氧化处理技术作为物化处理技术之一．具有处理效率高、对有毒污染物破坏彻底等优点,其降解废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与其反应。从而破坏有机分子结构达到氧化去除有机物的目的,该技术已经逐渐成为难降解废水处理研究的热点。文中阐述了高级氧化技术的机理,综述了近年来含难降解有机物质的油田废水处理中各种高级氧化（深度氧化）技术的研究与发展情况。目前,高级氧化处理技术主要包括光化学催化法、超声化学氧化法、电催化氧化法、超临界氧化法、Fenton试剂法等,叙述了每种技术的原理、特点、研究进展及用途。已有的研究成果表明：高级氧化技术是处理难生物降解的有毒有害有机物的最有前途,且对环境无二次污染的方法。     

超临界水氧化法处理含油污泥的工艺研究

超临界水氧化技术是1种快速降解废水中有机物质的处理技术.利用水在超临界状态下的特殊性质将难降解的有机物彻底氧化分解.在高压、高温下,废水中的有机污染物可以与氧气发生反应,生成无毒的二氧化碳、水及其它化合物,来达到处理废水的目的.处理后的水不再需要二次净化.     

高级氧化技术应急处理炼化企业水体污染物的研究

炼化企业在突发事故中产生的高浓度难降解废水对环境的危害较大,这类污染物具有排放浓度高、污染面广、生物毒性大的特点.该类废水用常规的生物处理技术难以奏效.近年来高级氧化技术处理废水具有氧化性强、反应时间短、见效快等优点.介绍了几种高级氧化技术的基本原理及在废水处理中的研究进展,分析比较了各自的优缺点,探讨了它们在应急处理中应用的可行性.     

有毒难降解工业废水处理技术研究进展

概述了有毒难降解工业废水的特点及治理现状,分析了高级氧化技术及生物处理技术的原理及特点,并综述了两种技术的进展,重点介绍了高级氧化-生物耦合技术的特点及研究进展。     

TiO_2光催化氧化技术的研究与发展

简述了TiO_2光催化反应的机理,重点介绍了金属离子掺杂、贵金属表面沉积、非金属元素掺杂、共掺杂、半导体复合、表面光敏化及外场耦合等提高TiO_2光催化性能的途径,总结了TiO_2光催化氧化技术对水中污染物的氧化/还原处理、对大气中挥发性有机物的氧化处理及在抗菌消毒等方面的应用,并针对TiO_2光催化氧化技术研究方面存在的问题,提出其未来的发展方向是污染物降解的动力学与热力学以及光催化反应器的宏观反应动力学的机理研究。     

陶瓷膜催化臭氧氧化处理苯酚模拟水的研究

含酚废水毒性强,易污染环境且不容易处理。通过陶瓷膜催化臭氧氧化处理苯酚模拟水,考察臭氧投加量、初始pH、膜通量和苯酚初始浓度对苯酚去除效果的影响,并探究其反应动力学以及机理。结果表明：在臭氧投加量为3.55 mg/min、初始pH为10.02、膜通量为75L/(m2?h)和苯酚初始质量浓度为20mg/L时,陶瓷膜催化臭氧氧化去除苯酚的效果最好,反应时间为45min时苯酚的去除率达到100%;陶瓷膜催化臭氧氧化降解苯酚遵循表观拟一级反应动力学规律。TBA（叔丁醇,羟基自由基抑制剂）的对照实验证明,陶瓷膜催化臭氧氧化降解苯酚基本上遵循自由基机理。     

不同形貌二氧化锰活化过一硫酸盐降解水中罗丹明B的研究

多相活化过一硫酸盐(PMS)技术已经成为催化降解水中有机污染物的重要技术,活化PMS的过程不但可以产生硫酸根自由基,也可以产生羟基自由基。本研究通过水热合成方法合成了3种MnO_2,其中两种分别为棒状和线状的一维MnO_2纳米结构,还有一种无特定形貌的α-MnO_2。通过活化PMS降解水中的罗丹明B(Rh B),对比了3种催化剂的活性,发现线状MnO_2的催化活性最高。通过考察不同因素对线状MnO_2催化活性的影响,得出水中Rh B降解的最佳条件为:Rh B浓度10μg/g,PMS浓度0.5g/L,线状MnO_2浓度0.3g/L,温度35℃,pH=8。通过自由基消除试验探究了其活化PMS降解水中Rh B的机理,表明硫酸根自由基在降解水中有机污染物中起到了主要作用,详细阐述了PMS活化、硫酸根自由基产生和RhB降解的过程。     

光催化技术的研究及应用

光催化技术具有条件温和、稳定、无毒等特点,在水污染治理方面有良好的表现.光催化氧化反应以n型半导体的能带理论为基础,生成具有高度活性的电子-空穴对,能够将有机污染物降解并完全矿化为CO2、H2O等,以达到彻底降解的目的.     

Fenton氧化法应急处理丙烯腈污染物的研究

在突发事故中泄漏在水体中的丙烯腈污染物对环境危害非常大,具有排放浓度高、生物毒性大的特点,该废水用常规的生物处理技术难以凑效实验室采用Fenton氧化法处理水中不同浓度丙烯腈污染物,丙烯腈去除率可达90%以上;对氧化后水样利用二氯甲烷进行酸、碱条件萃取,经K-D浓缩器浓缩200倍后采用GT-MSS定性分析得知:丙烯腈污染物经Fenton试剂氧化后,转化产物以二氧化碳和水为主,微量为含氯化合物,氧化处理后的废水不会带来二次污染     

陶瓷膜催化臭氧氧化处理苯酚模拟水的研究

含酚废水毒性强，易污染环境且不容易处理。通过陶瓷膜催化臭氧氧化处理苯酚模拟水，考察臭氧投加量、初始pH、膜通量和苯酚初始浓度对苯酚去除效果的影响，并探究其反应动力学以及机理。结果表明：在臭氧投加量为3.55 mg/min、初始pH为10.02、膜通量为75L/(m2?h)和苯酚初始质量浓度为20mg/L时，陶瓷膜催化臭氧氧化去除苯酚的效果最好，反应时间为45min时苯酚的去除率达到100%；陶瓷膜催化臭氧氧化降解苯酚遵循表观拟一级反应动力学规律。TBA（叔丁醇，羟基自由基抑制剂）的对照实验证明，陶瓷膜催化臭氧氧化降解苯酚基本上遵循自由基机理。     

臭氧氧化-光催化降解水中的五氯酚

利用臭氧氧化-光催化技术降解水中的有机污染物五氯酚(PCP)。对比了紫外光照射、臭氧氧化、光催化、臭氧氧化-光催化4种方法降解PCP的情况。考察了臭氧氧化-光催化体系中臭氧流量、臭氧产量、PCP初始质量浓度、pH和CO23-等因素对PCP降解率的影响。实验结果表明,臭氧氧化-光催化法比单独使用紫外光照射、臭氧氧化、光催化法更能有效的去除PCP;增加臭氧流量和臭氧产量有利于提高PCP的降解率;降低PCP的初始浓度,PCP的降解率显著提高;pH对PCP的降解效果影响不明显;CO23-的存在显著降低了PCP的降解率。在臭氧氧化-光催化体系中,除臭氧直接氧化降解PCP外,臭氧与TiO2协同作用产生的.OH对PCP的降解也起到了重要作用。     

超重力场中共存物质对O3/H2O2工艺降解硝基苯的影响

以硝基苯为模拟污染物,研究了常见无机钠盐和有机物在超重力场中对O3/H2O2工艺降解硝基苯的影响,同时考察了超重力技术强化O3/H2O2工艺降解硝基苯的作用机理。结果表明超重力技术通过强化臭氧传质速率提高臭氧溶解量进而提高硝基苯的去除率。超重力场中共存物对硝基苯的降解动力学产生不同的影响,其中碳酸钠、氢氧化钠、磷酸钠、硫酸钠和硝酸钠对硝基苯的去除具有促进作用,主要作用原理是添加物可升高溶液pH值进而促进臭氧分解产生羟基自由基(·OH)提高了氧化效率;氯化钠、碳酸氢钠、硫酸氢钠、乙醇、乙酸、甲酸和叔丁醇对硝基苯的去除具有抑制作用,其中添加硫酸氢钠、乙酸和甲酸使溶液pH值降低阻碍了自由基链反应的进行,而氯化钠、碳酸氢钠、乙醇和叔丁醇可消耗·OH,从而对硝基苯去除产生抑制作用。     

超临界芬顿氧化法处理对氨基苯酚

以对氨基苯酚(PAP)为典型模拟有机污染物,在超临界芬顿氧化(SCFO)条件下,利用紫外-可见分光光度计、GC等方法考察了温度、过氧倍数、反应时间和芬顿条件等对PAP降解效率的影响,并与超临界水氧化技术进行了对比。实验结果表明,SCFO体系可有效降解废水中的PAP,较适宜的工艺条件为:420℃、过氧倍数2、pH=3.0、Fe~(2+)质量浓度0.3mg/L。PAP在SCFO体系中进行降解时,Fe~(2+)和H~+与H_2O_2在一定时间内构成芬顿环境,充分发挥超临界水氧化和芬顿氧化的协同作用,生成氧化能力极强的HO·,故能在较低的温度和较短的时间内快速氧化降解有机物。PAP在SCFO条件下的活化能为80.23 kJ/mol,指数前因子为6.63×10~3 s~(-1),对氧化剂和有机物的反应级数分别为0和1。     

增强型电场协助光催化处理含油污水的可行性研究

所谓增强型电场协助光催化,是指用三维TiO2立体电极来取代平板电极,让反应液通过由颗粒状TiO2光催化剂和阳极送电板组成的光电组合催化床体系,以强化实现电场协助的光催化反应过程;在电极表面的电催化作用下或在由电场作用产生的自由基作用下,可使含油污水中有机物氧化降解。影响降解效率的因素有：电极材料、电解质溶液、溶液的pH值、电解时间、电流密度、溶液的传质因素等。由于增强型电场协助光催化处理有机废水的研究才刚刚起步,因此还存在一些有待解决的问题。     

电化学处理有机染料污水技术的研究进展

工业的发展使排入生活用水中的工业废物越来越多,对于一些特殊污染物,如合成有机染料,传统的处理方式不能使其完全分解,必需开发可以完全矿化难降解有机物的环境友好的新的处理技术。电化学具有其他方法所不具有的优势,文中阐述了典型的电化学高级氧化技术,包括电絮凝、电化学氧化、光辅助电化学法和组合方法。     

硫、氮杂原子对润滑油基础油氧化安定性的影响

采用基于密度泛函理论的量子力学方法研究了含氮化合物、含硫化合物的氧化反应过程、氧化产物及其颜色,采用模型化合物试验研究了含氮化合物、含硫化合物对润滑油基础油(简称基础油)氧化安定性的影响。结果表明,在基础油氧化过程中,含氮化合物被氧化为含羰基化合物,产生新氢过氧化物自由基,可促进其他有机烃分子氧化,羰基为氧化产物的显色基团;含硫化合物被氧化为含亚硫酰基的亚砜类化合物或含硫酰基的砜类化合物,不产生新氢过氧化物自由基,可终止自由基氧化反应,含硫酰基化合物不显色。     

羟自由基清除剂抑制络合铁降解

络合铁脱硫工艺中广泛使用的硫代硫酸盐不能完全抑制络合剂的降解,但大量补充的铁络合剂提高了运行成本。依据络合亚铁再生过程中产生的羟自由基氧化降解了铁络合剂,清除羟自由基抑制络合铁降解的原理,采用Fe^(2+)-EDTA/H_(2)O_(2)的碱性Fenton体系模拟脱硫过程中羟自由基的产生,加入一系列羟自由基清除剂至该体系中,测试Fe-EDTA的降解率。结果表明:简易的Fenton体系可代替实际的络合铁脱硫过程快速筛选清除剂,质量分数为0.050%的苯甲酸钠或0.617%的丙三醇可抑制络合铁的降解,降低络合铁脱硫成本;苯甲酸钠和丙三醇具有较强清除能力的原因在于清除剂及其中间氧化产物均先于铁络合剂被羟自由基氧化。     

CuO/Al2O3催化臭氧氧化实际含酚废水的条件优化

非均相催化臭氧氧化是一种很有潜力的高级氧化技术。本文使用浸渍沉淀法制备高效的CuO/Al2O3催化剂催化臭氧氧化实际含酚污水。通过考察CuO/Al2O3催化剂投加量,臭氧流量,初始pH等因素,确定最佳反应条件。当催化剂投加量为30g/L,臭氧流量为0.3m3/h,pH为8.80（污水初始pH值）时,反应15分钟后,酚的去除率达到98%,得到最佳的处理效果。文中也考察了污水水质因素（例如盐度、硬度、氨氮浓度等）对含酚污水降解的影响。此外还探讨了不同反应体系对含酚污水的降解效果以及对含酚污水的矿化度。与单独臭氧氧化体系相比,CuO/Al2O3催化臭氧氧化体系的矿化度高15%左右。实验结果表明CuO/Al2O3催化剂的引入可以有效提高实际含酚污水在臭氧氧化体系中的降解效果。     

汽油典型烃分子氧化生胶机理的分子模拟

为深入认识汽油在使用过程中氧化生胶的反应机理,选取汽油中相同碳数的典型烃分子作为模型化合物,采用基于密度泛函理论的量子化学从头计算方法,建立了不同结构的汽油分子通过氧化链式自由基反应生成相对分子质量较大、极性较高的沉积物分子的反应网络。通过对比不同反应路径的反应能垒大小,得出容易氧化生胶的汽油烃分子的结构特点以及贡献生成沉积物的关键控速步骤和关键中间体,从而为抑制该氧化生胶过程提出关键措施。结果表明,汽油分子结构中存在双键α位C-H、叔位C-H或苯基α位C-H时,容易引发链式自由基反应,但能否继续向沉积物的反应方向进行取决于相对分子质量增大后的产物中是否仍然存在双键α位C-H、叔位C-H、苯基α位C-H或者C=O这种使得相邻C-H键变弱的吸电子基团。另外,在氧化生胶反应过程中,氢过氧化物（ROOH）和过氧自由基（ROO·）是最关键的2个中间体,抑制氧化生胶反应的关键在于清除它们。