UV/H_2O_2高级氧化工艺反应机理与影响因素最新研究进展

UV/H2O2高级氧化工艺具有工艺流程简单、氧化能力强、H2O2利用率高以及无二次污染等优点,显示出良好的发展潜力和应用前景。介绍了UV/H2O2高级氧化工艺的反应机理,并在此基础上着重对影响UV/H2O2反应过程的主要工艺参数(紫外光强度、紫外光波长、H2O2浓度、溶液温度、污染物初始浓度、初始pH值以及溶液中无机阴离子)进行了综述。对目前该技术存在的问题以及发展方向作了简单的总结与展望。     

UV/H_2O_2高级氧化工艺在化工与环保领域的研究进展

紫外光/过氧化氢(UV/H2O2)技术是近年来在环保领域发展起来的一项高级氧化工艺。该技术利用紫外光激发解离H2O2产生强氧化性.OH自由基氧化降解污染物。UV/H2O2技术具有工艺流程简单、氧化效率高、H2O2利用率高以及无二次污染等优势,显示出良好的发展潜力和应用前景。对近几年来UV/H2O2在多个行业(印染纺织、医药制药、城市水处理、化工合成以及烟气净化领域)的研究进展进行了详细的介绍。还对目前该技术存在的问题以及发展方向作了简单的展望。     

UV/H2O2系统协同降解苯酚的动力学研究

紫外光/双氧水(UV/H2O2)复合氧化过程在废水处理领域有很广泛的应用前景,但动力学方面的研究较少,为此研究了UV/H2O2工艺降解苯酚废水的动力学.结果表明,苯酚在单独的紫外辐射(UV)、过氧化氢(H2O2)氧化和UV/H2O2协同下的降解均符合表观一级反应动力学.在单独的紫外辐射或过氧化氢氧化下苯酚去除速率很小,而在复合氧化过程UV/H2O2工艺中有显著的提高,表明存在协同效应.苯酚去除的速率常数增强因子可达7.35.进一步从UV/H2O2系统中存在的UV、H2O2和羟基自由基(‘OH)三部分协同作用的降解机理,推导出了简化的机理动力学模型,能很好地反映过氧化氢浓度过量条件下苯酚的降解.苯酚降解的动力学方程为r=d[R]/(dt)=5.33×10-5[R]+2.04×10-3[H2O2]0[R]+2.14×10-5[H2O2]0/[R]0[R]     

二氧化钛紫外光(UV/TiO2)降解2,4,6-三氯酚的多因素影响

采用UV/TiO2高级氧化技术对2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)进行降解试验,结果表明,UV/TiO2高级氧化工艺能有效降解2,4,6-TCP,且符合准一级动力学模型,相关系数均在0.96以上.TiO2投加量、2,4,6-TCP初始质量浓度、紫外光照强度、pH、阴离子对UV/TiO2降解2,4,6-TCP速率均...     

高级氧化工艺降解金泽原水典型致嗅物质的效能

水厂中传统臭氧(O3)工艺的处理效果受O3投加量影响较大,同时与传统的O3氧化相比,高级氧化具有非选择性、降解效率高等优点,因此,可将高级氧化工艺作为金泽水源水厂应对复合性嗅味风险的储备技术.文中主要研究4种常见高级氧化工艺对金泽原水中典型硫醚类及醛类致嗅物质的降解效能.结果 表明:O3/H2O2及UV/O3工艺对典型硫醚类及醛类致嗅物质的去除效能明显高于UV/H2O2及UV/PS工艺;在降解率达到预期的前提下,适当降低O3初始浓度有利于UV/O3体系中致嗅物质去除效能的提升;提高O3初始浓度比提高H2O2/O3质量比更有利于O3/H2O2体系中致嗅物质去除效率的提高,建议H2O2/O3质量比日常可控制在1∶1左右.     

UV／H2O2联用工艺对甲霜灵农药的降解

研究了高级氧化联用技术UV/H2O2光激发工艺去除水中甲霜灵的性能。试验结果表明,降解效果明显,其降解曲线呈现拟一级反应动力学的特征。研究了不同的影响因素,诸如不同H2O2的投加量、甲霜灵初始浓度、初始pH和水中常见阴离子等,对UV/H2O2光激发工艺对甲霜灵的降解的影响。在试验H2O2投加量范围内,随着H2O2投加量的增加,甲霜灵的降解速率增加;随着甲霜灵初始浓度的升高,光解反应的初始反应速率也随之增加,拟一级反应速率常数k下降;最佳pH为5;水中常见阴离子对UV/H2O2工艺降解甲霜灵影响的大小顺序为CO2-3＞NO-3＞SO2-4＞Cl-。     

UV/Fenton氧化法对苯酚氧化效果的实验研究

研究UV/Fenton氧化法中各个因素对降解水中苯酚的影响,确定UV/Fenton法处理苯酚废水的工艺条件。保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变H2O2浓度、n(Fe2+)∶n(H2O2)、废水初始pH值等实验条件,考察这些因素对UV/Fenton法处理苯酚废水效果的影响。结果表明:UV/Fen-ton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的反应,苯酚去除率达到99%,COD去除率达到86%。但是苯酚废水COD去除率滞后于苯酚去除率。UV/Fenton法能够在较短的时间内去除苯酚和COD,H2O2浓度、n(Fe2+)∶n(H2O2)对处理效果影响较大,H2O2浓度决定苯酚去除率和COD去除率,而n(Fe2+)∶n(H2O2)是影响降解速率的主导因素。     

光催化氧化处理亮蓝染料废水研究

对紫外光照射下二氧化钛光催化氧化处理亮蓝染料废水进行了研究。二氧化钛粉末采用溶胶-凝胶法制备。主要研究了紫外光照射时间、TiO2投入量、废水pH值、废水初始浓度和H2O2加入等因素对亮蓝转化率的影响。结果表明,亮蓝溶液初始浓度5×10^-5、溶液pH为3时加入30％H2O20．4mL／L、TiO20．5g／L,在紫外光照射60min下,亮蓝转化率可达75．6％,TiO2与H2O2间存在显著的协同效应。     

微波/H2O2工艺降解水中微量硝基苯的试验研究

利用MW/H2O2高级氧化技术处理水中微量硝基苯(NB),研究了该工艺对硝基苯的去除效果,分析了微波功率、H2O2投加量、硝基苯初始质量浓度、水中普遍存在的腐植酸和碳酸氢根对MW/H2O2工艺降解硝基苯的影响.结果表明,MW/H2O2工艺在处理2L初始质量浓度为300 μg·L-1的硝基苯时效果显著,32 min后NB去除率就达88.5％,远高于单独H2O2氧化或单独的微波辐射.试验中该工艺最佳微波功率为300W,随H2O2投加量和NB初始质量浓度的增加,MW/H2O2对NB的去除率先增后减,但单位H2O2降解NB的量始终随着NB初始质量浓度的增加而增大.腐植酸对MW/H2O2氧化降解硝基苯有显著的抑制作用,但HCO3-却对硝基苯的氧化降解有一定的促进作用.     

饮用水中卤乙酸的氧化分解研究

本文考察了O3、UV、O3／UV、O3／H2O2、H2O2／UV及O3／H2O2／UV等各种氧化技术对水中卤乙酸的氧化去除情况，发现作为高级氧化技术的O3／UV、O3／H2O2：、H2O2／UV及O3／H2O2／UV均对卤乙酸有明显的去除效果，其中O3/UV和O3／H2O2／UV的氧化速率高于其他高级氧化工艺。二氯乙酸（DCAA）的分解速率明显高于三氯乙酸（TCAA）。对O3／UV进行的动力学研究，发现反应服从准一级反应动力学模式，在相同的初始溶解臭氧浓度下，DCAA的南，值为TCAA的4～5倍。     

UV/H_2O_2高级氧化工艺脱汞试验研究

烟气中的汞污染是燃煤电厂污染源之一,将烟气中的Hg~0氧化脱除是脱汞的重要思路。采用光化学鼓泡反应器研究UV/H_2O_2高级氧化工艺脱汞过程,结果表明,增加UV的功率可以提高Hg~0去除率;随着H_2O_2浓度提高,Hg~0去除率先上升后趋于下降;随着Hg~0初始浓度提高,Hg~0去除率呈下降趋势;而Hg~0去除率与溶液体积成正比。该UV/H_2O_2高级氧化工艺可为燃煤电厂烟气脱汞提供新思路。     

紫外/过氧化氢（UV/H2O2）高级氧化工艺在饮用水处理中的应用

通过砂滤池出水后接UV/H2O2高级氧化中试试验设备并投加特征污染物,考察了UV,UV+颗粒活性炭(GAC),UV/H2O2,UV/H2O2+GAC工艺对阿特拉津、嗅味物质及消毒副产物生成量的去除效果,发现UV/H2O2+GAC工艺对土臭素去除效果最好,去除率高达95%以上;对MIB和阿特拉津的去除效果比较接近,去除率在70%以上;UV/H2O2能有效去除消毒副产物前体物、减少消毒副产物的生成。     

紫外光-超声波耦合降解邻硝基苯酚水溶液的研究

考察了初始浓度、紫外光（UV）功率、超声波（US）频率和功率、催化剂TiO2加入量、溶液的pH值、H2O2的加入量等各种因素。对紫外光．超声波耦合降解邻硝基苯酚（ONe）水溶液效果的影响。实验结果表明,ONe的紫外光．超声波降解符合表观一级动力学。随着初始浓度的增加,ONP的降解速率和去除率均减小。紫外光．超声波耦合降解效果明显好于紫外光、超声波分别单独降解的效果,两者存在着协同效应。反应速率常数分别为：KUV/US=0．0052min^-1、     

UV-H2O2系统对水中2,4-二氯酚氧化降解研究

研究了用UV-H2O2体系对水中2,4-二氯酚氧化降解。结果表明,UV-H2O2体系中H2O2的投加量主要由UV光强度和有机物初始浓度来确定,酸性和中性条件下有利于UV-H2O2体系对2,4-二氯酚的降解;最佳反应温度在20～25℃;UV-H2O2光氧化技术适用于低浊度水的深度处理,降解效果以浊度6 NTU为分界点。在Fenton试验中,向质量浓度为20mg/L的2,4-二氯酚溶液加入2.0mg/L的Fe2+,同时把H2O2的投加量减为0.204mg/L,pH值3.0左右,此时UV-H2O2-Fenton体系对2,4-二氯酚的氧化效率大大提高,比单纯Fenton体系的降解率提高1倍,达到95.6%。用UV-Fenton体系去除有机污染物在效果和经济上均具有明显的优越性。     

非均相UV/Fenton催化降解苯酚研究

研究了UV/H2O2/改性海藻酸铁非均相催化降解苯酚时H2O2的投加量、溶液初始pH、苯酚初始浓度、改性海藻酸铁的含铁量等因素对苯酚降解率的影响.结果表明:该非均相体系在pH 2.0～11.1范围内都能高效催化氧化降解不同浓度苯酚废水.在基准条件下,若增加改性海藻酸铁的含铁量,则在反应时间2 min时,苯酚降解率可接近100%;以日光代替紫外光,苯酚降解率仍可达68.9%.     

UV／Fenton处理苯酚废水的研究

采用UV／Fenton联合体系降解苯酚模拟废水,苯酚的初始质量浓度为300mg／L,COD。的初始质量浓度为760mg／L。探讨了pH值、H202（30％）和FeSO4·7H2O投加量、反应时间等因素对苯酚和CODcr去除率的影响。结果表明,UV／Fenton联合体系降解苯酚废水的最佳工艺条件是：溶液pH值为3、H2O2投加量为2．5mL／L、FeS04·7H20投加量为0．020g／L、反应时间为90min。此时,苯酚的去除率为95％,CODcr的去除率为90％。UV／Fenton联合体系能较好地处理苯酚废水。     

O_3/UV协同氧化去除BDE47实验研究

通过氧化源效果对比实验和初始浓度、p H值、UV强度等单因素实验与动力学实验,分析考察了O3/UV的协同氧化作用效果及机理。结果表明:O3/UV氧化效果好于两者单独氧化,并远远高于纯氧和紫外光的单独氧化,O3和UV表现为具有很好的协同氧化作用;单因素实验表明O3/UV对BDE47的降解效率随着p H值的升高和UV强度的增强而升高,氧化实验宜在偏碱性条件下进行;动力学拟合数据表明,O3/UV协同氧化降解BDE47过程模型更加符合伪一级动力学方程模型,其模型参数kobs为0.034。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

UV活化过硫酸钾降解罗丹明B的研究

采用UV活化过硫酸钾的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以罗丹明为目标污染物,考察了硫酸根自由基对罗丹明B的氧化降解行为。研究了K2S2O8浓度、罗丹明B初始浓度、光照时间、溶液p H值和不同的无机离子对降解罗丹明B的影响。实验结果表明:在罗丹明B初始浓度为4mg/L,K2S2O8用量为0.4g/L,p H值为2,紫外光降解40min的条件下,罗丹明B的脱色率最大可达98.71%,TOC去除率达73.78%。同时不同的无机离子对反应体系有一定的抑制作用。