微波强化Fenton试剂降解苯酚动力学研究

研究了在微波强化Fenton试剂(MW/Fenton)氧化系统下苯酚的降解效果、机理和动力学,并且探讨了主要影响参数.较佳条件:初始pH为5,n(H2O2)∶n(Fe2+)=10∶1,[Fe2+]=8.82×10-4mol/L,反应温度30℃.苯酚在单独微波处理、Fenton试剂氧化和MW/Fenton催化氧化系统下的降解均符合表观一级动力学.在MW/Fenton系统中苯酚的降解有显著提高,拟一级动力学速率常数增强因子可达到2.92,表明存在明显协同效应.     

微波强化腐殖酸-Fenton体系降解硝基苯废水试验

目的 采用微波化学工艺,对微波强化腐殖酸-Fenton氧化降解硝基苯进行研究,探讨不同因素条件下对硝基苯的降解效果,并结合成本因素确定各参数的优化反应条件.方法 利用微波和腐殖酸-Fenton的协同作用,改变腐殖酸质量浓度、Fe3+物质的量浓度、微波功率、辐射时间、H2O2物质的量浓度及pH等工艺参数对水中硝基苯进行氧化处理.结果 100 mL的硝基苯原水,微波辐照功率为125 W,辐照时间为5min,Fe3+的物质的量浓度为2.0×10-4 mol/L,腐殖酸的质量浓度为20 mg/L,H2O2的物质的量浓度为3.5 mmol/L,pH在3～6.在最优条件下,初始质量浓度为75 mg/L的硝基苯降解率达到96.1％,出水质量浓度低于2.0 mg/L,达到国家一级排放标准.结论 pH值和Fe3+的用量在一个最佳反应范围之内;随着H2O2的投加量、微波功率、辐射时间的增大,硝基苯的降解率也逐渐升高.加入腐殖酸后,促进反应进行,在pH接近中性时反应仍具有很高的降解率;微波强化腐殖酸-Fenton氧化工艺能够有效的降解硝基苯废水.     

US/H2O2组合工艺催化降解苯酚水溶液的研究

研究了苯酚水溶液在超声波/过氧化氢(US/H2O2)复合氧化工艺条件下的降解效果及机理.详细讨论了H2O2体积质量、苯酚初始体积质量、溶液初始pH和外加Fe2+等因素对US/H2O2工艺氧化降解苯酚的影响.结果表明:在单独的超声波辐照或者过氧化氢氧化下苯酚去除率很小,而在组合氧化过程US/H2O2工艺中有显著的提高;苯酚降解的拟一级动力学速率常数增强因子可达到6.904,存在明显的协同效应     

微波辐射Fenton氧化处理络合铜废水研究

以络合铜生产废水为研究对象,考察了H2O2投加量、FeSO4投加量、pH值、微波辐射时间、微波辐射功率等因素对微波辐射Fenton氧化法去除污染物效果的影响.分析了最优条件下单独微波、单独Fenton以及两者联用对CODCr和Cu2+的去除作用,初步探索了各影响因子的作用效果和综合反应机理.结果表明,通过单因素实验优化微波辐射Fenton氧化处理络合铜生产废水的最佳工艺条件为:30%H2O2用量为130 mL/L、FeSO4.7H2O用量为5 g/L、pH值为3.5、微波功率680 W、微波辐射时间10 min.在此条件下,微波结合Fenton氧化使CODCr和Cu2+分别由14 750 mg/L、968 mg/L下降到1 327 mg/L、55 mg/L,单独微波下降到11 563 mg/L、681 mg/L,单独Fenton氧化下降到2 537 mg/L、99 mg/L.     

臭氧高级氧化技术处理酸性红B染料废水

目的研究臭氧氧化技术处理酸性红B染料废水的效果,并探讨O3投加量、废水的初始pH值、H2O2和O3物质的量比对臭氧氧化处理酸性红B染料废水效果的影响.方法依据臭氧高级氧化的机理,在实验室反应器中通过实验考察在臭氧氧化处理酸性红B染料废水过程中,控制不同的O3投加量、废水的初始pH值、H2O2和O3物质的量比对酸性红B染料废水的色度和COD去除率的影响.结果在pH=7的条件下,单一臭氧氧化30 m in时,废水的色度和COD去除率分别为99.5%和37.9%;而废水的初始pH值控制在11左右时,COD去除率有较大提高.O3/H2O2氧化工艺,适宜的H2O2和O3物质的量比为0.6,氧化处理30 m in废水的COD去除率可达53.5%.结论O3高级氧化能够有效降解酸性红B染料废水,在臭氧反应体系中投加H2O2可以明显提高降解速率,缩短处理时间,降低O3耗量.     

螯合沉淀组合高级氧化降解鞣酸铅废水研究

针对鞣酸铅废水的酸性大、可生化降解性低、组分复杂的现状,采用螯合物理沉淀法和高级氧化法组合工艺处理该废水.系统地研究了螯合沉淀过程pH值,Fenton氧化过程pH、n(H2O2):n(Fe2+)比、H2O2投加量以及超声强化等因素对CODCr去除率的影响.结果表明:螯合沉淀过程去除了95.1%的铅离子和50.1%的CODCr;Fenton氧化过程CODCr去除率为82.6%,最佳操作条件为pH值为3,n(H2O2):n(Fe2+)比为12,H2O2投加量3 mL/L.超声波可以强化Fenton氧化效果,使废水中残留CODCr值降到57mg/L,并探讨了超声波强化Fenton降解鞣酸的可能途径.     

Fenton/微波工艺处理制药废水的影响因素

目的研究H2O2与Fe2＋的物质的量比、H2O2投加量、pH值、微波辐照功率和辐照时间对高质量浓度制药废水的处理的影响.方法以阜新某集团公司生产制药原料排出的废水为对象,将Fenton技术衍生,设计Fenton/微波工艺,进行静态试验.结果当H2O2与Fe2＋的物质的量比、H2O2投加量、pH值、微波辐照功率和辐照时间改变时,出水COD都有很大改变.当试验用水为100 mL的制药废水时,H2O2与Fe2＋的物质的量比50∶1,H2O2投加量为Qth,pH值为3,微波辐照功率为500 W,辐照时间为9 min时,COD去除率最大,可达到83.1%,出水COD在97.3~243.4 mg/L范围内.结论 Fenton/微波联合工艺作为一种Fenton技术衍生而来的工艺,虽不能使高质量浓度制药废水达到排放标准,但是可以氧化不易降解的有机物,降低后续工艺的处理难度.     

二乙基羟胺-臭氧体系降解邻苯二甲酸二甲酯的机理学研究

本研究采用二乙基羟胺（DEHA）促进臭氧（O3）降解水中邻苯二甲酸二甲酯（DMP）,并建立了强化O3氧化能力的O3/DEHA体系。主要探索了在O3/DEHA体系中pH、DEHA投量、臭氧通量和DMP投量对该体系的影响及体系的氧化机理,并通过气相色谱/质谱（GC/MS）对DMP的降解产物进行了分析。结果表明：DEHA能够有效促进臭氧的分解且在酸性条件下（pH=3）明显提高DMP的降解率,DEHA投量为25μΜ时促进效果最佳;DMP降解速率随臭氧通量的增加而增加,随DMP浓度的增加而减小,通过动力学计算,该反应符合拟一级动力学反应;投加叔丁醇（TBA）能够明显抑制DMP的降解,验证了在酸性条件下,·OH对DMP的降解起主要作用;通过产物分析可推导出O3/DEHA体系中DMP 的降解途径主要从苯环上碳链的断裂开始,中间生成酸类和脂类化合物,最终矿化为水和二氧化碳。     

微波诱导氧化处理北系染料废水

为达到采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理北系染料废水的目的,分别考察了活性炭种类、活性炭用量、微波辐射时间、微波功率、H₂O₂用量和pH值等因素对处理效果的影响.结果表明,6 g活性炭与50 mL北系废水混合,在微波功率为480?W,辐射时间6 min,H₂O₂用量2.0 mL,FeSO₄用量0.07 g,pH=3的条件下,对废水COD的去除率达到98.95%.微波诱导氧化、活性炭吸附和单独微波辐射3种不同工艺的对比实验表明,微波诱导氧化有明显的优越性,且不会对环境造成二次污染.动力学研究表明,该氧化过程符合一级动力学规律,反应速率常数K=0.086 min^-1,反应半衰期t_1/2=8.06 min.     

催化臭氧化水中硝基苯速率常数的影响因素

为考察催化臭氧化降解水中硝基苯的表观速率常数随剂量因素的演进,采用半连续流批次实验检测臭氧投量、硝基苯初始质量浓度和蜂窝陶瓷催化剂用量对单独臭氧氧化和臭氧/蜂窝陶瓷氧化工艺降解水中硝基苯的表观反应速率常数的影响规律.结果表明,在不同的臭氧投量(0.987~2.732 mg/L)、不同的硝基苯初始质量浓度(50~250μg/L)和不同的蜂窝陶瓷催化剂用量(1~5个)下,2种氧化工艺对硝基苯的降解均遵循假一级反应动力学模型,且2种工艺的表观反应速率常数都分别与臭氧投量、硝基苯初始质量浓度和蜂窝陶瓷催化剂的用量成正相关性.     

微波强化非均相类Fenton反应氧化降解苯酚

研究了在微波场条件下非均相类Fenton试剂反应降解含酚废水,分别进行了微波场条件下和常规条件下类Fenton试剂反应降解苯酚实验并测定了反应动力学曲线,讨论了温度、微波场功率对苯酚去除率以及TOC去除率的影响,估算了反应活化能。实验结果表明：使用微波辐射可提高非均相类Fenton反应降解含酚废水的反应速率、苯酚去除率和TOC去除率。发现在微波和常规条件下,反应可近似为三级动力学反应。反应活化能估算结果表明,对类Fenton试剂降解苯酚的反应体系施加微波,可降低反应活化能和提高反应速率,微波辐射的功率越大,苯酚转化速率和TOC降解速率就越快。与常规条件下类Fenton试剂降解苯酚的反应相比,施加足够强的微波场,可较明显降低反应活化能和提高反应速率和去除率。当微波辐射功率分别为200 W和600 W时,苯酚降解的反应活化能分别为17.175和15.042 kJ/mol,比常规条件的反应活化能降低了11.48%和22.48%。     

US/US/Fenton系统协同降解对氯苯酚的动力学研究

研究了双低频超声波/Fenton(US/US/Fenton)工艺降解对氯苯酚的降解历程和动力学.结果表明,对氯苯酚在单独22 kHz,单独40 kHz超声波处理、双频超声波处理(22 kHz和40 kHzUS),Fenton试剂氧化和US/US/Fenton系统协同下的降解均符合表观一级动力学.在单独的单频超声波辐射或者Fenton试剂氧化下对氯苯酚去除率不高,而在复合氧化过程US/US和US/US/Fenton工艺中有显著的提高,表明协同效应存在,对氯苯酚去除的速率常数增强因子分别可达到2.35和2.56.     

流化床光催化臭氧氧化苯酚动力学模型

为了检验O3对光催化氧化苯酚效率提高能力,采用试验与数学模型联合方法量化O3的贡献.以球形活性炭(AC)作为载体,采用溶胶-凝胶法制作负载型二氧化钛光催化剂(TiO2-AC).原始活性炭与催化剂对苯酚的等温吸附研究表明,两种颗粒的吸附是可逆的,并且在稀溶液条件下符合Freundlich方程.在流化床中分别采用O3、UV/O3、UV/O3/AC、TiO2-AC/UV/O2和TiO2-AC/UV/O3等5种工艺对苯酚的氧化效率进行了对比,发现液相臭氧氧化、多相臭氧氧化与多相光催化的综合作用导致光催化臭氧氧化效率比光臭氧氧化高34.5%.建立了流化床中多相光臭氧氧化与多相光催化臭氧氧化苯酚动力学模型.模型结果表明,溶液中臭氧质量浓度为0.02mg/L时,二氧化钛光催化氧化苯酚速度提高了14.8倍,在光催化氧化有机物过程中,臭氧比氧更适合作为电子的捕获剂.     

树脂负载高价铁催化H2O2降解橙黄Ⅳ

为提高多相类芬顿反应的速率,采用高价铁氧化合物(FeIVF=O/R)为催化剂,强化H2O2分解降解橙黄IV.探讨初始pH值、温度、过氧化氢初始浓度和橙黄IV初始浓度等对反应速率的影响.结果表明:随着pH值升高,橙黄IV降解率下降.在pH值3～10的范围内,能有效地对橙黄IV进行降解.催化H2O2降解橙黄IV的反应遵循一级反应动力学,反应活化能为59.94kJ/mol.反应速率常数与H2O2的初始浓度及与橙黄IV初始浓度都具有很好的正相关性.催化剂重复使用表明铁在树脂表面负载比较牢固,具有较好的稳定性和耐用性.     

2-（4-氯苯氨基）甲基苯酚降解的动力学研究

采用高效液相色谱技术,开展了Fenton试剂对2-（4-氯苯氨基）甲基苯酚（CMP）的氧化降解动力学的研究。考察了初始双氧水摩尔浓度、亚铁离子摩尔浓度和温度等因素对CMP降解速率的影响,结果表明,当双氧水摩尔浓度、亚铁离子摩尔浓度增大和温度升高时,CMP的氧化速率明显加快。在30~45℃的温度范围内,其氧化降解符合假一级反应动力学模型,反应的表观活化能Ea为102.90kJ/mol。     

臭氧化降解水中硝基氯苯I.动力学和过程分析

对典型难生物降解有机污染物对硝基氯苯(pCNB)、间硝基氯苯(mCNB)、邻硝基氯苯(oCNB)3种同分异构体的臭氧化过程进行比较研究.采用直接法测定3种硝基氯苯(CNBs)与臭氧反应的速率常数,利用竞争动力学测定CNBs与羟基自由基(.OH)的反应速率常数,同时检测臭氧化过程的无机碳(IC)、Cl-、NO3-变化以及H2O2的生成情况.3种CNBs与臭氧直接反应的速率常数分别为1.6、1.5、1.6 L/(mol.s),以硝基苯和氯苯参考化合物,测得CNBs与.OH的反应速率常数分别为2.6×109、2.8×109、3.2×109L/(mol.s);考察CNBs的臭氧化过程发现,氧化体系的pH呈减小的趋势,同时溶液颜色由无色突变到黄色然后迅速恢复到无色,体系中的无机碳(IC)、Cl-、NO3-逐渐升高,不同氧化阶段,均有H2O2产生,当目标物pCNB质量浓度为50 mg/L时,H2O2的最大质量浓度能达到1.8 mg/L.整个臭氧化过程CNBs氧化去除达到99%时,而TOC去除率仅为45%左右.CNBs在臭氧氧化的降解过程是以自由基反应为主,认为反应过程中产生的H2O2起到催化臭氧化的作用,同时单独臭氧化很难完全将体系有机物完全矿化.     

高级氧化工艺对水中邻苯二甲酸二丁酯的降解研究

采用UV、O3和UV/O3联用工艺对水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的降解效果和降解产物进行研究,探讨了O3初始浓度、DBP初始浓度、pH值等因素对氧化降解DBP的影响.结果表明:UV本身对DBP的去除贡献率不大,UV/O3联用工艺对DBP的去除效果略优于单独O3氧化,提高体系的初始pH值和O3浓度有利于DBP的降解;采用GC-MS分析方法对DBP O3氧化中间产物进行分析,得出DBP可能的降解途径.     

Degradation of p-nitrotoluene by 03/H2 02 process and oxidation mechanism

The degradation of p-nitrotoluene by O2/H2O2 process in a bubble contact column was investigated.Effects of the molar ratio of hydrogen peroxide to ozone, pH value and t-butanol on the oxidation process were discussed. It was found that the proper H2 O2/O3 molar ratio for the degradation of p-nitrotoluene was around O. 6, different pH values and the presence of t-butanol highly influenced the removal efficiency of p-nitrotoluene. 5-metbyl-2-nitrophenol, 2-methy1-5-nitrophenol, (4-nitrophenyl) methanol, 5-(hydroxymethyl) -2-nitro phenol, acetic acid, 2-methylpropanc diacid and 2-(hydroxylmethyl) propane diacid were identified as degradation intermediates and products through GC-MS. Radical reaction mechanism and degradation pathway were proposed based on the results of experiments. It is deduced that the benzene ring of p-nitrotoluene can be only destroyed by hydroxyl radicals through a polyhydrexy intermediate pathway. Then unstable polybydroxy intermediates can be oxidized to different acids with low molecular weight rapidly.     

C u O - Z n O - C e O2 / A l 2O3 催化剂的催化及表征

采用共沉淀法制备了用于催化湿式氧化工艺的 C u O - Z n O -C e O₂ / A l ₂O₃ 催化剂, 采用 X射线衍射 ( XR D)对催化剂进行了表征, 并以实验室配置的苯酚溶液为目标污染物, 考察了C u O - Z n O -C e O₂ / A l ₂O₃催化剂的活性和稳定性。结果表明, C e的加入有提高催化剂体系分散度的作用; 催化剂中的活性组分 C u、 Z n、 C e分别以 C u O、 Z n O、 C e O₂的形式存在, 并成功负载于载体 A l 2O3; 对于初始质量浓度为9 0 0m g / L的实验室配置苯酚溶液, 在反应温度为1 8 0℃, 压力为4MP a, 搅拌速度为3 0 0r /m i n, 催化剂加入量为0. 1g /( 1 0 0mL) , 反应时间3 0m i n时, 化学需氧量( COD) 去除率达到9 5%。