Fe2＋/UV催化臭氧降解腈纶废水影响因素

研究了不同催化臭氧体系(O3、UV/O3和Fe2 /UV/O3)对腈纶废水的降解特性,Fe2 /UV催化臭氧表现出极强的COD降解性能.详细分析了pH值、Fe2 浓度,气相臭氧浓度和光强各因素对Fe2 /UV催化臭氧降解陛能的影响规律.结果表明,溶液初始pH值对其降解牲能无影响,而Fe2 浓度、气相臭氧浓度和光强影响较大.当Fe2 的优化浓度为70～80mg/L,气相臭氧浓度为20～30mg/L和光量子流密度为8.62×10-12Einstein时,催化效果最强,COD去除率最高(72%～78%).经红外光谱测试分析,废水中有机物基团经Fe2 /UV催化臭氧降解后减弱或消失,其生物降解性得到改善.     

FeCu-C@MS催化臭氧氧化降解过氧化氢异丙苯废水的研究

过氧化氢异丙苯(CHP)作为一种典型的有机过氧化物,其废水会抑制生化系统活性,在实际处理中存在技术困难。本研究通过水热-浸渍法在球形分子筛表面负载Fe/HKUST-1,将其作为前驱体在350°C下碳化制备Fe/HKUST-1衍生碳@分子筛催化剂(FeCu-C@MS)。利用SEM、EDS、XRD等技术对催化剂进行表征,考察臭氧浓度、催化剂投加量、pH、初始CHP浓度等对FeCu-C@MS/O₃体系降解CHP的影响。结果表明：FeCu-C@MS/O₃体系在臭氧浓度为20 mg/L、催化剂投加量为50 g/L、pH为7、CHP初始浓度为12 mg/L的条件下,经过120 min反应CHP去除率可以达到65.47%,比O₃体系提高35.80%;经过5次循环使用后,CHP去除率仍可达到55.19%,表明FeCu-C@MS可以高效催化臭氧氧化降解过氧化氢异丙苯,且具有较好的稳定性和可重复利用性。     

吸附催化-无极紫外光助Fenton联用降解DMP的研究

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)是一种不易降解的有毒有害污染物.试验研究了在活性炭的吸附催化作用下,UV和Fe2+协同催化H2O2,产生具有强氧化性的·OH,降解DMP的过程.结果表明,UV/Fe2+-H2O2/吸附层体系对DMP废水有较好的催化氧化降解作用.对于初始质量浓度为100 mg·L-1的DMP溶液,初始pH为4、FeSO4与H2O2摩尔投加量比为1∶3.0,曝气量为0.25L·min-1,反应80 min后,紫外吸收去除率提高到75％,TOC去除率达到68％.     

臭氧-过氧化氢氧化预处理H酸废水

采用工业生产中排放的H酸废水作为研究对象,探讨了臭氧-H2O2氧化的预处理方法对该废水的处理效果。结果表明：在单独臭氧氧化反应体系中,初始CODCr的质量浓度为1 200 mg/L,pH值为7,臭氧氧化时间在20 min（通量为1 L/min）时,CODCr和色度去除率分别为36.7%和95%。单独H2O2氧化反应体系中,H2O2投加量为8 mL/L时,CODCr去除率为7.7%,H2O2投加量达到60 mL/L时,CODCr去除率最高仅达到25.6%。臭氧-H2O2联用体系中,相同初始CODCr浓度、pH值、臭氧氧化时间及臭氧通量条件下,质量分数为3%的H2O2溶液投加量为8 mL/L时,CODCr和色度去除率分别可达48.8%和98%。因此,臭氧-H2O2氧化的预处理方法对H酸废水降解效果良好,且明显优于单独臭氧氧化以及单独H2O2氧化。     

臭氧氧化双酚A的性能及机理

采用臭氧氧化法在动态条件下降解双酚A,考察了臭氧浓度、水样进水流速、pH、双酚A初始浓度及温度对氧化降解双酚A效果的影响,探究了臭氧氧化双酚A的反应机理。结果表明,臭氧对溶于水中的双酚A具有良好的去除效果,在反应条件(臭氧浓度11.04 mg/L、水样进水流速2 mL/min、原水pH=6.83、双酚A初始浓度10 mg/L、温度40℃)下,去除率达86.12%。增加臭氧浓度或适当升高温度可增加臭氧氧化双酚A去除率。pH和进水流速的提高会降低双酚A去除率。偏酸性条件下,臭氧降解双酚A的效果更好。臭氧氧化双酚A反应活化能较低,属于快速反应。臭氧浓度不变,增加双酚A初始浓度会使其去除率减小。臭氧氧化双酚A以臭氧直接氧化为主,同时也存在羟基自由基间接氧化。     

超声波改性强化Mn/AC催化臭氧化降解苯酚效能分析

为提高臭氧氧化降解含酚废水的效能,对载体活性炭进行超声改性,并利用浸渍沉淀法制备Mn/AC催化剂,通过BET、SEM、EDS、XRD表征分析超声处理对其结构的影响,同时用苯酚模拟废水考察超声改性对其去除效能的影响。结果表明,超声改性起到清灰造孔作用,载体孔道增多,比表面积和孔体积增高,强化了负载,Mn的负载量由2. 40%升至3. 85%并以MnO2形式存在,增大分散度;超声改性增强了催化剂的吸附及催化臭氧化能力,提高体系的吸附-催化臭氧氧化协同效应,Mn/U60-AC+O3体系在催化剂质量浓度为2 g/L、苯酚初始质量浓度为100 mg/L、温度为(25±1)℃、臭氧质量浓度为3 mg/L、气体通入流量为4 m L/min、pH=10、水体积为1 L的条件下反应24 min,苯酚的去除率高达99. 64%,比Mn/AC+O3体系提高了16%。     

零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙

采用零价铁（Fe0）活化过硫酸钠（PDS）的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙（MO）为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明：Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。     

镍铁层状双金属氢氧化物催化臭氧去除双酚A的试验

采用共沉淀的方法合成镍铁层状双金属氢氧化物,通过X射线衍射(XRD)研究不同镍铁金属摩尔比例对镍铁层状双金属氢氧化物晶型的影响;设计单因素试验,研究催化剂投加量、pH、臭氧浓度、镍铁金属摩尔比例等因素对双酚A(BPA)去除效果的影响;探讨催化臭氧氧化去除BPA的反应机理。XRD图显示当镍铁金属摩尔比为3∶1时,镍铁层状双金属氢氧化物的结晶度最好。试验结果表明:在BPA初始浓度为10 mg/L、pH值为8.2、臭氧浓度为9.0 mg/L、催化剂投加量为0.3 g/L、镍铁金属摩尔比例为3∶1的条件下,含BPA废水的总有机碳(TOC)去除率高达89%。通过羟基自由基抑制剂反应试验,观察到TOC和BPA的去除率均有所降低,说明催化臭氧反应过程中存在羟基自由基氧化作用。     

粉煤灰负载Fe3+非均相光催化降解苯酚研究

利用粉煤灰负载Fe3+制备异相催化剂,研究了采用该催化剂的UV/Fenton体系对苯酚的降解效果,探讨了催化剂的制备方法对催化效率和稳定性的影响,并研究了反应体系、铁负载量、H2O2投加量和初始pH对苯酚降解效率的影响,考察了催化剂的重复利用性能.研究结果表明:由浸渍法制得的Fe-Al催化剂表现出了较好的稳定性及催化性能,在pH为3,H2O2投加量为5.0mmol/L,催化剂投加质最浓度为0.2 g/L的基准反应条件下,处理500mL初始质量浓度为100 mg/L的苯酚模拟废水,60 min之内对苯酚的降解率达95%以上,并且催化剂重复利用3次后,60 min内对苯酚的降解率仍可达93%以上.     

磁性活性炭活化S2O82-在焦化废水深度处理中的应用

采用磁性活性炭(Cu Fe2O4/AC,MACC)活化S_2O_8~(2-)深度处理焦化废水生化出水,考察了m(Cu Fe2O4)∶m(AC)、MACC投加量、K_2S_2O_8初始质量浓度以及溶液pH对焦化废水生化出水中TOC和色度去除效果的影响,并采用响应面法中的CCD实验设计对反应条件进行优化。结果表明:最佳反应条件为1.5-MACC投加量为5 g/L,K_2S_2O_8初始质量浓度为6 g/L和初始pH为8.3,在此条件下反应360 min后,TOC、色度去除率分别为85.4%、95.2%。响应面分析结果表明,最佳条件下的TOC去除率与模型预测值接近。     

Fe(Ⅲ)太阳光催化降解BPA

以Fe(NO_3)_3为催化剂,在自然光照射下对BPA的降解过程进行了研究。考察了Fe(NO_3)_3用量、体系pH、BPA初始质量浓度、光照时间对BPA降解效率的影响,并测定了BPA的COD_(Cr)去除率。结果表明,当Fe(NO_3)_3和双酚A物质的量之比为0.8∶1、体系pH=3、BPA初始质量浓度为10 mg/L时,经太阳光照射3 d后,BPA的降解率可达99.4%,其COD_(Cr)去除率可达66.8%,并对降解机理做了推测。     

Ag3PO4光催化-臭氧催化氧化协同降解苯酚

以Ag₃PO₄为光催化剂并通入臭氧构建了光催化-催化臭氧氧化协同体系，大幅度提高了对苯酚的降解效率。协同处理6 min后可将30 mg/L的苯酚溶液完全降解，在达到相同降解效率时，与单一氧化技术相比时间缩短了3倍。协同体系降解性能的提升源于臭氧的亲电特性，不仅加速了光生电荷的迁移，提升了光催化降解活性；同时还有效提高了臭氧利用效率，催化分解臭氧能产生更多的羟基自由基(·OH)，协同促进了苯酚的降解矿化性能。进一步通过猝灭实验验证了·OH是协同降解体系的主要活性物种，考察了臭氧浓度、催化剂投加量、苯酚浓度和酸碱性对降解效率的影响，探讨了光催化-臭氧催化氧化协同降解苯酚的降解机理。     

O3/H2O2协同氧化处理焦化废水中的残余有机物

针对已经达标的焦化废水中存在的残余有机物,考察O3/H2O2氧化工艺的有效性并期望实现工业循环水水质目标的工艺条件。以实际达标排放的焦化废水水样作为研究对象,在自行设计的圆柱形鼓泡反应器中建立了O3与H2O2协同氧化反应体系,通过试验明确了O3浓度、H2O2投加量、溶液pH值、自由基抑制剂等因素对有机物降解的影响规律。结果表明：在水温为25 ℃时、水样pH值为7.0、臭氧浓度为11.01 mg/L、H2O2浓度为1.0 mmol/L的条件下,反应30 min后O3/H2O2氧化工艺对COD和UV254的去除率分别达到78.1%和83.7%,相比单独O3氧化分别提高了14.3%和4.1%,达到了良好的处理效果。pH值的变化及TBA的添加能很大程度地影响着·OH的生成从而影响氧化反应的进行,表明了复杂组分共存的废水其氧化反应顺序由有机物的不饱和性及氧化剂的氧化还原电位决定。     

泡沫铁催化臭氧氧化水中诺氟沙星

诺氟沙星作为一种典型抗生素被广泛使用,但是其在水环境中难以被自然降解。试验选用泡沫铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的诺氟沙星。以水样的总有机碳(TOC)去除率作为主要指标,通过单因素试验研究了泡沫铁催化臭氧反应体系的主要影响因素和最佳反应条件。结果表明:与单独臭氧氧化比较,添加泡沫铁作为催化剂可以有效提高TOC的去除率,在催化剂投加量为79.5 g/L、臭氧浓度为9.0 mg/L、初始诺氟沙星浓度为30 mg/L和pH值为7时,60 min后诺氟沙星的去除率可以达到75.9%,比单独臭氧氧化作用提高了44.0%。将NaHCO_3作为自由基抑制剂加入反应体系,可明显降低诺氟沙星的去除率,间接证明了该反应遵循自由基机理。     

UV／负载TiO2对微量磺胺甲恶唑的氧化降解效能

采用溶胶凝胶法,以玻璃纤维网为载体负载TiO2薄膜。利用小试试验研究了UV/负载TiO2体系对水中微量磺胺甲恶唑（SMX）的降解效能及影响因素。结果表明UV/负载TiO2体系对纯水中SMX有较好的去除效果,且降解过程很好地符合一级反应动力学模型;SMX的初始浓度和溶液pH值对体系的氧化性能均有一定的影响,较低的初始浓度和较低的pH值均有利于体系对SMX的降解;H2 O2的投加浓度存在最佳值（当SMX初始浓度为300μg/L时,最佳投加量为10μg/L）;此外,正丁醇和KI的存在均会降低体系对SMX的降解速率,原因在于正丁醇和KI会与SMX分子竞争＆#183;OH。通过对实际水样加标降解的试验可知,水源水中的SMX较污水生化池出水中的SMX更易去除。     

低频超声驱动BaTiO3压电-芬顿体系降解水中卡马西平

通过水热法制备了高纯度的四方相钛酸钡(BaTiO_3,BT),探究了压电-芬顿体系降解卡马西平(CBZ)的影响因素及降解机理。结果表明,仅低频超声能够驱动该体系产生压电-芬顿效应,Fe(Ⅱ)的加入能够显著提升CBZ的降解效果,该体系对CBZ的降解率高达99%。pH值=3时体系降解效果最佳,Fe(Ⅱ)的最佳浓度和BT最佳投加量分别为10 mg/L、2 g/L。在超声作用下,BT中的电子-空穴对分离,发生一系列氧化还原反应,产生了羟基自由基(·OH)、过氧化氢(H_2O_2)及超氧自由基(·O~-_2)等多种活性氧化物,Fe(Ⅱ)继而与产生的H_2O_2反应生成·OH,·OH在该体系降解CBZ的过程中起主要作用。     

微波/催化剂/H2O2降解酸性红B的研究

以颗粒活性炭为载体,分别负载Fe3+、Cu2+或Fe3+-Cu2+制备出催化剂,采用微波/催化剂/H2O2工艺对酸性红B进行降解研究,并考察了各种因素对酸性红B降解效果的影响。研究结果表明,活性炭负载Fe3+-Cu2+型催化剂对酸性红B的处理效果最好,适宜的Fe3+、Cu2+负载量均为1.0%;对于100 mL初始质量浓度为100 mg/L的酸性红B模拟染料废水,适宜的处理条件为初始pH=3、催化剂投加量0.1 g、H2O20.05 mL、微波功率300 W。在此条件下处理4 min后酸性红B去除率超过99%,说明微波/催化剂/H2O2工艺能够有效去除酸性红B。     

Fe3O4激活过硫酸盐催化去除水中磺胺嘧啶

利用Fe3O4激活过硫酸盐(PS)的高级氧化技术降解水中磺胺嘧啶(SD),研究了Fe3O4投加量、PS浓度、初始pH值、共存阴离子(Cl-、CO32-)和腐殖酸(HA)对磺胺嘧啶降解效果的影响.结果表明:在初始SD浓度为5.0 mg/L,Fe3O4投加量为1.2 g/L,PS浓度为0.5 mmol/L,温度为25℃,初...     

功能陶瓷膜催化臭氧氧化处理页岩气压裂废水

采用功能陶瓷膜催化臭氧氧化处理页岩气压裂废水，考察了不同功能陶瓷膜、初始pH、臭氧投加量、反应时间等因素对压裂废水处理效果和膜污染控制效果的影响。结果表明：氧化锰陶瓷膜、氧化钛陶瓷膜和氧化铝陶瓷膜具有良好的臭氧催化功能，与臭氧组合促进了氧化反应系统中羟基自由基（·OH）的产生，明显增强了废水处理效果，相比单独臭氧氧化COD去除率最高提升了21.65%。在初始pH为7.5、臭氧投加量为80 mg/L、反应时间为60 min时，氧化锰陶瓷膜与臭氧组合处理压裂废水COD去除率为79.17%；臭氧可有效控制氧化锰陶瓷膜污染，随着臭氧浓度的增加，?TMP明显下降，当臭氧投加量为80 mg/L时，?TMP达到最大下降比率72.78%。     

臭氧法降解水中氟苯的动力学研究

采用臭氧法降解含氟苯模拟废水.研究了氟苯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、反应温度对臭氧氧化降解氟苯反应速率的影响.结果表明,氟苯初始浓度0.52 mmol·L-1,pH 9,臭氧投量1.25×10-6 mol·s-1,常温下反应60 min后氟苯降解率达95%以上.氟苯在臭氧氧化下的降解符合表观一级动力学,采用幂指数方程描述反应动力学,得到方程C = C0exp(-0.324exp(-7437/RT) QO30.41C0-0.372[OH-]0.0942t).通过GC-MS测定氟苯降解主要中间产物为苯酚、苯醌、呋喃二酮、亚联苯等.