TiO_2光催化灭活两种病原菌的试验研究

Ti O2光催化消毒是一种安全有效的消毒方式,对改善目前水污染状况和饮用水水质具有重要意义。文章以污水厂二级出水中金黄色葡萄球菌和粪大肠菌群两种病原菌为试验对象,采用光催化灭活实验,研究了Ti O2的种类及浓度、紫外光的光照强度及时间和p H值对Ti O2光催化灭活金黄色葡萄球菌和粪大肠菌群灭活效果的影响,并与紫外光(UV)灭活效果进行了对比研究。结果表明:Ti O2的种类及浓度、光照强度及时间和p H值均对Ti O2光催化灭活效果有显著影响;在Ti O2为P25、浓度为0.5 g/L、光照强度为40 W、光照时间为20 min的条件下,Ti O2光催化能够取得最好的灭活效果;而酸性和碱性条件下,其灭活效果比中性条件下要好;Ti O2对金黄色葡萄球菌光催化灭活效果优于UV。     

光照条件与pH及TiO_2对氰根光化学氧化的影响

研究了低浓度含氰废水的光辐照氧化和pH值的影响以及Ti O2催化剂的作用。通过光化学氧化实验研究,结果表明,在紫外光及日光照射下,废水中氰根(CN-)质量浓度随时间延长而逐渐降低,且紫外光照射的氧化速度明显大于日光照射的氧化速度。废水的pH值对溶液中氰根去除率影响较大,初始pH=4.5时,氰根去除率为72.3%;pH=10时,去除率降低至7.2%。光催化试验结果证明,催化剂Ti O2对氰根的氧化影响较大,当加入Ti O2后废水中氰根质量浓度迅速下降,其光催化氧化的速率也随Ti O2添加量的增大而增加,紫外光条件下Ti O2添加量为0.3 g/L时实验达到最佳效果,氰根去除率为98.4%。     

UV/H2O2法降解水中阴离子表面活性剂

目的研究UV/H2O2(光催化氧化)法对水体中的阴离子表面活性剂的降解效果.方法以十二烷基苯磺酸钠(SDBS)溶液为模型污水,通过静态试验研究H2O2投加量、初始质量浓度、pH值、反应时间等对UV/H2O2光催化氧化降解水体中SDBS效果的影响.结果改变反应体系的H2O2投加量及pH值对氧化降解SDBS的效果影响很大,在水中SDBS初始质量浓度为100 mg/L时,控制反应条件为pH值6.5,加4 mL的H2O2,反应1h后,SDBS降解率可达80%以上.结论UV/H2O2法能够有效降解水中的SDBS,H2O2投加量低,无二次污染.     

过氧化氢光催化氧化罗丹明B脱色性能研究

在紫外光照射下,用过氧化氢对罗丹明B进行光催化脱色,研究了无机酸、pH值、H2O2浓度、光解时间对光催化脱色效果的影响。实验结果表明,过氧化氢光催化氧化20mg/L的RB溶液脱色的最佳条件为:用HCl调节溶液pH=2,H2O2浓度为97.63mmol/L,光解时间为15min。此时,罗丹明B脱色率可达98%以上。     

UV／Fenton法对高浓度铬黑T染料废水的脱色与矿化

采用UV／Fenton高级氧化技术对偶氮染料铬黑T模拟废水进行了光催化降解,探讨了溶液的pH值、染料浓度、[H2O2]／[Fe^2＋]以及光照强度对脱色和矿化效果的影响．结果表明：UV能够有效地提高脱色速率,在紫外光下照射1h、铬黑T初始浓度为100mg／L时,脱色率可达到95％以上,矿化率可达70％以上,因此UV／Fenton方法对于处理类似铬黑T这种深色度、含芳香烃成分（UV254）的,并且溶解有机碳含量高的偶氮染料废水,在技术上是可行的．     

均相光催化氧化去除水中甲草胺的研究

采用UV/H2O2体系对水中的甲草胺进行光催化降解研究,讨论了初始pH值、进水温、过氧化氢投量和甲草胺的初始质量浓度等条件对光催化降解甲草胺效率的影响.结果表明,在各种试验条件下,UV/H2O2体系对甲草胺均有较高的去除率,且光解10 min就可将甲草胺的质量浓度降低99.3%,反应体系中羟基自由基的浓度是甲草胺去除的决定性因素;室温条件下,pH值为7.0,H2O2投量为70 mg/L为光催化降解甲草胺的最佳反应条件.     

Fenton助UV/TiO_2光催化降解TCAA的研究

研究了反应时间、通气种类、TiO2用量及初始pH值对UV/TiO2光催化降解三氯乙酸(TCAA)的影响,探讨Fenton助UV/TiO2光催化降解TCAA最佳Fe2+/H2O2投料比,分析Fenton助TiO2光催化降解TCAA动力学方程.结果表明:当通入气体为O2,TiO2用量为1.0g/L,TCAA初始质量浓度为2.0mg/L,初始pH值为5.80,Fe2+/H2O2摩尔浓度投量比为1∶10,反应时间为120min时,Fenton助UV/TiO2光催化降解TCAA降解率高达99.78%.用Langmuir-Hinshelwood模型模拟TiO2光催化降解TCAA反应动力学,UV/TiO2、Fe2+/UV/TiO2、Fenton/UV/TiO2反应体系对TCAA的降解速率常数分别为0.0131min-1、0.0237min-1、0.0456min-1;半衰期分别为52.92min、29.25min、15.20min.     

UV/Fenton法降解四环素废水的试验研究

分析了FeSO4和H2O2的初始浓度及溶液pH值对UV/Fenton法降解四环素废水的影响.结果表明四环素的初始浓度为25,mg/L时,降解四环素的最佳工况:FeSO4的初始浓度为0.05mmol/L,H2O2的初始浓度为10,mmol/L,pH值为2.5,在反应时间为60,min时,对四环素的去除率可达93.14%.另外,对自然光、太阳光、紫外光三种不同光照条件进行了对比试验,得出紫外光辐照下的四环素去除率最高,太阳光次之,自然光最小.     

采用UV-Fenton法的垃圾渗滤液处理

研究了Fenton法和UV-Fenton法对垃圾渗滤液的处理,考察了Fe SO4·7H2O投加量、H2O2/Fe SO4·7H2O比值、初始p H值和反应时间等因素对渗滤液中CODCr、氨氮的去除效果。结果表明:在Fenton氧化体系中,最佳反应条件为:Fe SO4·7H2O的投加量为0.03 mol/L,H2O2Fe SO4·7H2O比值为3,原水初始p H值为3,反应时间为90 min;在紫外(UV)辐照强度为65 uw/cm2,辐照时间为3 min的条件下,UV-Fenton反应体系下对渗滤液中有机物的去除比单一Fenton法的高。     

固相光催化法处理实际印染废水的研究

利用正交设计法和自制的固定床光催化反应器对实际印染废水的处理进行了研究,探讨了去除色度和CODcr的最佳条件,实验表明,固定床光催化氧化能有效降低实际印染废水的CODcr和色度,在300 W紫外光灯照射下,pH值为6和光照时间120 min时,适当投加H2O2其去除效果明显。     

UV/Fenton法处理废水中苯酚

目的研究UV/Fenton氧化法中各个因素对去除水中苯酚的影响,确定UV/Fenton法处理苯酚废水的工艺条件.方法保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变H2O2投加量、Fe2＋浓度、废水初始pH值、载气等试验条件,考查这些因素对UV/Fenton法处理苯酚废水效果的影响.结果UV/Fenton氧化法对苯酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率.当废水初始pH值为3.0时,经30 min反应,苯酚去除率达到99%,COD去除率达到86%.苯酚废水COD去除率滞后于苯酚去除率.结论UV/Fenton法能够在较短的时间内去除苯酚含量,COD、H2O2投加量、Fe2＋浓度对处理效果影响较大,H2O2投加量决定苯酚去除率和COD去除率,而Fe2＋质量浓度是影响去除速率的主导因素.     

纳米ZnO在处理含镉废水中的应用

常温下以ZnSO4·7H2O,NaOH和PEG-400(聚乙二醇400)为原料,采用直接沉淀法制备纳米ZnO,并以自制纳米ZnO为光催化剂处理含镉废水.考察催化剂的投加量,光照时间,pH值,重金属离子初始质量浓度等因素对模拟废水中镉离子去除率的影响.实验结果表明:纳米ZnO粉体的光催化效果好,紫外光激发下在处理含镉废水的试验中显示出较高的去除效率.纳米ZnO光催化处理含镉废水的效果受废水pH值、废水负荷、纳米ZnO投加量以及不同光照时间等因素的影响,各因素对光催化效果影响的次序为:废水质量浓度纳米ZnO投加量光照时间溶液pH值.正交试验确定纳米ZnO光催化处理含镉废水的优化条件为:pH值为9,搅拌时间为2.5 h,模拟废水质量浓度为20 mg/L,ZnO的用量为3 g/L,在此条件下镉的去除率为88.26%.     

UV/Fenton氧化法处理硝基苯废水的试验研究

目的研究UV／Fenton氧化法对难降解有机物硝基苯的氧化能力，确定UV／Wenton氧化法处理硝基苯处理废水的工艺条件．方法以自配硝基苯水样为处理对象，采用自制光反应器，通过试验研究分析H2O2投加量、Fe^2＋质量浓度、反应时间、pH值、硝基苯初始质量浓度等对UV／Fenton氧化法处理硝基苯废水处理效果的影响．结果实验研究结果表明，UV／Fenton氧化法对硝基苯有较高的去除率和反应速率，硝基苯的去除率可达到95％．H2O2投加量、Fe^2＋质量浓度、反应时间、pH值和硝基苯初始质量浓度对处理效果均有较大影响．结论硝基苯的质量浓度在不大于200mg／L时，UV／Fenton法能够有效去除硝基苯，最佳反应条件为：H2O2倍数为1．5左右，Fe^2＋与H2O2的摩尔比为1：30。pH值为4左右，反应时间为50min．     

活性炭纤维负载TiO2光催化降解苯酚

以硫酸钛为原料，通过水解法在活性炭纤维（ACF）上制备了二氧化钛（Ti02）薄膜。以主波长为254nm的紫外灯作为光源，利用所制的TiO2光催化降解40mg／L的苯酚溶液，考察了不同条件下苯酚的去除效果、ACF吸附性能及TiO2／ACF的光催化活性。结果表明：TiO2／ACF光催化降解苯酚适宜在中性溶液中进行；随着光照强度的增加，苯酚去除率增大；当溶液pH=7．5，苯酚浓度为40mg／L，紫外灯光照强度为1．75W／L时，TiO2／ACF光催化降解苯酚4h后，苯酚去除率可达88．2％。溶液中加入H2O2有利于苯酚的降解去除。     

氯与高锰酸钾联用灭活大肠菌群的试验研究

以配置的水样为研究对象,考察了氯与高锰酸钾单独使用及联用灭活大肠菌群的效果．试验结果表明,投药总量相同情况下,二者联用消毒的效果与单独氯消毒的效果相当,有时甚至略好于单独氯消毒;用Berenbaum公式计算得出氯与高锰酸钾联用灭活大肠菌群时浓度比为0．72,氯与高锰酸钾联用对大肠菌群为协同灭活作用．     

Fenton试剂ZnFe2O4光催化剂的合成及催化降解有机染料废水性质的研究

通过水热法制备了纳米ZnFe2O4,研究了合成条件对其结构、形貌和光催化性质的影响。确定了当金属离子与聚乙二醇(PEG)的摩尔比为1∶3、水热温度为200℃时ZnFe2O4的颗粒尺寸小,分散均匀,光催化性能最好(99.75%)。研究了双氧水加入量、紫外光等条件对光催化性质的影响并发现,2mL H2O2以及254nm紫外光照射下ZnFe2O4的光催化效果较高。通过研究光催化降解机理发现,ZnFe2O4在紫外光-双氧水共同存在的条件下,三者相互协同作用迅速产生.OH,氧化分解有机染料,达到迅速光催化降解的目的。     

高级氧化技术降解卤乙酸效果及动力学研究

为降低预氯化过程中产生的消毒副产物带来的饮用水不安全性,探讨高级氧化技术降解消毒副产物中的卤乙酸的效果并进行反应动力学分析.结果表明,当紫外光强为1048μW/cm2,双氧水投加量为70 mg/L,UV/H2O2工艺对二氯乙酸去除率为84.58%,紫外光强为183μW/cm2,双氧水投加量为141.51 mg/L,O3累计投加量为5 mg/L,UV/H2O2/O3工艺对二氯乙酸的去除率为80.37%,分析两种工艺的反应动力学规律,试验拟合反应速率k与双氧水投加量的反应动力学方程模型分别为:k=0.0002[H2O2]和k=0.0008[H2O2]0.5403.     

UV/O3/H2O2协同体系光降解兰纳素橙OR的研究

讨论UV／O3／H2O2协同体系对兰纳素橙OR的光降解情况，与O3、UV、O3／UV的处理效果进行了比较，研究了pH值、O3、H2O2对兰纳素橙OR光降解的影响．结果表明：UV／O3／H2O2协同体系可以很好地降解水中的兰纳素橙OR，其降解速率大于O3／UV、O3、UV体系；在弱碱性的条件下，兰纳素橙OR在这一体系中的光降解速率最快；强酸性条件下，电导率上升最高；兰纳素橙OR光降解速率随O3流量的增加而增加，电导率在O3流量为20L／h时出现峰值；在一定的H2jO2质量浓度范围内，兰纳素橙OR的光降解速率与电导率提高程度随H2O2质量浓度的升高而增大，但过高时，兰纳素橙OR的光降解速率会减慢，电导率提高程度减弱；UV是影响电导率变化的主要因素，其随UV强度的增加而增加。     

纳米修饰光触媒对活性染料溶液的脱色性研究

采用纳米修饰Ti O_2为光触媒剂,探讨了其对活性红X-3B染料溶液的光催化脱色性能及工艺因素的影响,同时采用优化工艺对结构复杂的双活性基染料进行了光触媒脱色应用。实验结果显示,纳米修饰光触媒Ti O_2对活性红X-3B染料溶液的光催化脱色性能,受溶液初始p H值、溶液中氧气、光触媒处理时间、促进剂H_2O_2的影响显著,而光触媒剂及促进剂KAl(SO_4)_2·12H_2O用量的影响相对较小。特别是当溶液在酸性及具有良好通氧条件下,更有利于纳米修饰光触媒Ti O_2对活性红X-3B染料的光催化降解。紫外-可见吸收光谱分析显示,纳米修饰光触媒Ti O_2可有效实现对溶液中活性染料分子结构的彻底降解。优化工艺条件下,纳米修饰光触媒Ti O_2对结构复杂的双活性基染料的脱色率可达到87.90%~93.75%,显示出优良的光触媒脱色特性。     

纳米二氧化钛吸附去除对苯醌的实验研究

Ti O2光催化氧化芳香类有机污染物的过程中会产生一系列的中间氧化产物,如对苯醌和邻苯二酚等.考虑到这些中间产物的高毒性,很有必要研究在光催化过程中Ti O2对这些中间产物的吸附性能.本研究中,使用纳米Ti O2吸附去除对苯醌,研究了吸附剂用量和溶液p H值等条件对吸附效果的影响,并着重对吸附过程进行热力学分析.研究结果表明,中性条件有利于对苯醌的吸附去除.Langmuir和Redlich-Peterson模型能更好地模拟吸附过程,对苯醌的最大吸附量达到342.7 mg/g.热力学分析表明:吸附反应的焓变为-51.096 k J/mol,吉布斯自由能变从288 K下的-20.338 k J/mol增至308 K下的-18.196 k J/mol,说明该吸附过程是放热、自发过程.