东江水源水有机物分子量分布及其处理工艺选择

首先采用超滤膜法考察了泄洪时期东江水源水中有机物分子量分布特点,进而考察了常规混凝沉淀、粉末活性炭(PAC)吸附-混凝沉淀、高锰酸钾(KMnO4)预氧化+PAC吸附-混凝沉淀等工艺对东江水中不同分子量有机物的去除效果.结果表明,泄洪时,东江水源水中溶解性有机物(DOM)分子量主要集中在3 000以上,其中3 000～10 000和>10 000的有机物分别占30.8%和43.2%;连续流动态试验结果表明:常规混凝沉淀工艺主要去除分子量>10 000的有机物.KMnO4与PAC联用能发挥二者的协同作用,能提高对各分子量区间的有机物去除效果.KMnO4预氧化+PAC吸附-混凝沉淀工艺(KMnO4投量1.0 mg/L、PAC投量60 mg/L)对溶解性有机碳(DOC)的去除率为84.0%,比常规混凝沉淀工艺提高了54.2%.KMnO4预氧化+PAC吸附工艺可作为东江沿岸水厂应对泄洪期水质恶化的一种有效应急处理工艺.     

超声波-曝气协同高锰酸钾处理微污染水

目的探索超声波、曝气对高锰酸钾协同氧化水中有机物的作用和协同混凝作用.方法采用4种方法:超声波曝气协同高锰酸钾作用、单纯超声波作用、单纯高锰酸钾作用、超声波协同高锰酸钾作用,进行氧化、混凝沉淀的对比静态试验处理低温微污染水.结果超声波曝气协同高锰酸钾氧化和混凝去除有机物效果最好,氧化去除率16.90%,氧化混凝总去除率达48.82%.以浊度和色度去除效果表示的助凝效果,超声波曝气协同高锰酸钾的作用低于高锰酸钾单独氧化.结论超声波曝气协同高锰酸钾氧化处理微污染水,可有效提高有机物去除效果.与单纯混凝比较,超声波曝气协同高锰酸钾氧化处理,可有效提高浊度和色度的去除效果,但与单纯用高锰酸钾氧化比较,由于超声波作用削弱了高锰酸钾的协同混凝作用,浊度和色度的去除效果有所下降.     

UV/H2O2体系中多种共存微量类固醇雌激素竞争降解及影响因素

雌酮 (E1)、17-β雌二醇 (E2)和17-α乙炔基雌二醇 (EE2)模拟水中微量类固醇雌激素复合污染体系,采用UV（/H2O2/TiO2）工艺进行同时降解,降解过程均符合一级反应动力学,但3种物质呈现不同的降解效果,E1在混合基质中可优势降解,E2和EE2降解效果难分优劣。单纯UV工艺中,E1的降解效果良好,E2和EE2的去除率不高,投加H2O2和TiO2可提高3种目标物的降解效果和降解速率,E2和EE2的提高幅度较大。以UV/H2O2系统为典型工艺,考察了底物初始浓度、pH值和阴阳离子等因素对混合污染体系中E1、E2和EE2降解的影响,多种环境因素均未改变E1在混合基质体系中高效去除的优势。底物初始浓度的增加会降低去除效果,减缓降解速率;pH值降低有利于降解效果和速率的提高;阳离子对去除效果及降解速率的影响不大;水中常见阴离子会抑制E1的降解速率,抑制强弱顺序为HCO3－＞SO42－＞CO32－＞NO3－,对E2和EE2的影响不明显。     

高锰酸钾对水中苯酚去除机制的研究

通过高锰酸钾及其氧化中间产物－新生态水合二氧化锰对粉的去除研究，表明KMnO4及新生态水合MnO2对水中苯酚均有一定的去除作用，反映出在一定条件下，新生态水合二氧化锰在高锰酸钾去除有机污染物的过程中能起到一定的辅助作用，从而也从反应机理上论证了KMnO4的除酚作用机制，即KMnO4对酚的去除既有KMnO4本身的氧化作用也有其氧化产物－水合二氧化锰的吸附及催化氧化作用。     

UV-H2O2工艺降解饮用水中内分泌干扰物-双酚A

针对饮用水中内分泌干扰物双酚A对环境造成的污染问题,采用UV、H2O2及UV-H2O2联用工艺去除饮用水中双酚A.研究表明,单独的H2O2不能有效氧化去除BPA;单独UV光照射对BPA有一定去除效果,但去除率有限;而UV-H2O2联用工艺对饮用水中BPA具有很好的去除效果.在原水BPA质量质量浓度为1 mg/L左右、UV光强133.9μW/cm2、H2O2投加量10 mg/L和反应时间40 min条件下,BPA的去除率可达到98.3%.UV-H2O2联合工艺降解饮用水中BPA的动力学方程式可表达为ρ=ρe-(0.0002[H2O2]1.0002[UV]0.8048)t,该模型可较好模拟UV-HO联合工艺对BPA的降解效果.     

镧改性TiO_2超声催化降解四环素的动力学研究

使用溶胶-凝胶法制备了稀土元素镧改性的TiO_2,将其用于超声催化协同降解水中的新兴污染物四环素。X射线衍射结果表明,镧的加入并未改变TiO_2的晶体结构,仍然主要为纯的锐钛矿晶体结构。研究发现,0.05 mol/L硝酸镧改性的TiO_2对四环素的降解效率最高,和未改性的TiO_2相比,0.05 mol/L硝酸镧改性TiO_2的超声催化效率提高了3.37倍。镧改性TiO_2超声催化降解四环素的速率是单独超声降解和单独吸附过程去除速率之和的1.87倍。表明,镧改性TiO_2和超声联用去除四环素时产生了明显的协同作用,这有利于有机污染物的快速降解和去除。弱碱性条件利于四环素的超声催化降解,超声功率的增大能显著提高超声催化降解四环素的效率。     

超声协同光催化处理焦化废水研究

利用纳米TiO2进行超声协同光催化处理焦化废水实验,探讨了其协同作用机理,考察了TiO2加入量、超声功率、pH值对CODCr和NH4+-N去除效果的影响。分析了曝气、H2O2或Fenton试剂与超声和光催化的协同作用机理,研究了对CODCr和NH4+-N去除效果的影响。结果表明利用超声协同光催化处理焦化废水,CODCr和NH4+-N的去除率显著提高,许多难生物降解有机物被降解去除。     

高锰酸钾吸收气态汞的传质-反应研究

为了考查氧化剂高锰酸钾吸收气体态元素汞Hg0的行为,在鼓泡反应器中,通过改变各种影响因素,采用冷原子吸收（CVAA）测汞仪测定了反应器进口和出口的气态汞浓度.系统地研究了高锰酸钾初始浓度、pH值、汞初始度和反应温度等主要参数对气态汞去除效率的影响,并分析了KMnO4氧化Hg0的反应热力学和传质-反应动力学问题.研究结果表明,高猛酸钾初始浓度的增加、强酸或强碱条件均有利于Hg0的去除,H2SO4的存在促进了Hg0在MnO2上的吸附,而强碱水溶液中产生的OH间接氧经了Hg0;反应温度的升高抑止了Hg0的去除,而Hg0初始质量浓度对反应的影响可忽略;KMnO4氧化Hg0的反应为二级反应,活化能为27.22 kJ/mol.     

O3氧化去除饮用水中嗅味物质MIB的研究

以2-甲基异茨醇(MIB)为典型嗅味物质的代表物,采用单独臭氧氧化去除水体中嗅味物质.考察臭氧去除MIB的效能及其影响因素.结果表明,臭氧可以有效地去除水体中痕量MIB.随着水体pH增加,O3对MIB的去除率大幅度增加,同时臭氧对MIB的去除率不受MIB初始质量浓度的影响;羟基自由基抑制剂(叔丁醇和重碳酸盐)能够抑制臭氧对MIB的氧化效果.这一结果表明,在O3氧化水中MIB过程中,除O3分子氧化MIB外,O3在水中自分解产生具有强氧化性的羟基自由基(HO.)具有协同氧化作用;通过对以蒸馏水为本底和以松花江江水为本底所配置MIB水样氧化效能的比较,发现臭氧可以作为一种有效的氧化剂,对天然水体中嗅味物质MIB进行氧化去除.     

高锰酸钾复合药剂对饮用水中浊度色度强化去除效能的研究

在对高锰酸钾复合药剂预处理工艺去除水中色度效果的研究中发现：高锰酸钾复合药剂预处理工艺对水中色度的去除效果十分理想,对水中色度的浊度和去除效果要远远好于单独投加聚合氯化铝,聚合硫酸铁和氯化铁工艺对色度和浊度的去除效果。     

生活污水的高级氧化预处理效果研究

以芬顿试剂、高锰酸钾为氧化剂氧化降解生活污水,通过测定COD、BOD5变化来比较氧化效果．在单因素实验的基础上,采用正交试验进行研究．芬顿试剂适宜的氧化条件：FeSO4·7H2O的投加量为3mmol／L,pH值为3,H2O2与Fe^2＋的投加比为3：1,反应时间为60rain;高锰酸钾适宜的氧化条件：投加量为0．2mmol／L,pH值为2,反应时间为60min．研究表明：与高锰酸钾处理的效果相比,采用芬顿试剂,COD去除率可达80％,处理后废水的可生化性大大提高,为进一步的生化处理创造了良好的条件．     

UV/NaClO高级氧化法降解再生水中磺胺甲恶唑

为了提高再生水水质,采用UV/NaClO高级氧化法降解水中的磺胺甲恶唑（SMX）,对比各种降解方法对SMX的去除效果,研究影响UV/NaClO降解SMX的因素,考察消毒副产物三氯甲烷（CHCl₃）的产生情况,研究SMX在实际再生水中的去除效果. 研究表明,UV/NaClO降解SMX的速率常数是单独UV、单独NaClO、UV/H₂O₂ 3种处理方法的3.9、60、2.5倍,降解的最佳pH为3~8;NaClO投量会影响去除效果,在SMX初始浓度为1 μmol/L,pH为7.4的条件下,最佳投量为0.1 mmol/L;污水厂二级出水和水环境中普遍存在的腐殖酸会与SMX竞争活性自由基和光子,降低了SMX去除率;与单独NaClO处理相比,利用UV/NaClO工艺能够明显减少水中三氯甲烷的产生;SMX在实验室超滤机过滤后的自来水中的降解速率是在实际再生水中的6.8倍.     

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.     

电催化氧化甲胺磷农药废水实验

以活性炭-纳米二氧化钛为电催化剂,对甲胺磷溶液的电催化氧化降解规律进行了研究.考察了催化剂量、槽电压、pH值、反应时间等因素对处理效果的影响.实验结果表明,该工艺能有效的去除废水中的有机物,纳米二氧化钛催化剂的催化效果显著,去除机制主要是电致H2O2、.OH对有机物的氧化、降解.通过ESR检测了电催化系统处理废水过程中产生的羟基自由基.     

Study on the influence factors of the photocatalysis degradation of Humic Acid

The effects of Humic Acid (HA) concentration,pH value and aeration on the photocatalysis degradation of HA by the silica gel supported TiO2 were studied.Moreover,the effect of aeration on the generation of hydroxyl radicals are investigated.The experimental results indicated that the hydroxyl radicals are generated during the photocatalysis process.The generation of hydroxyl radicals is increasing linearly with the reaction time,approximately.Moreover,the generation rate of hydroxyl under the condition of aeration is 1.57 times of that under the condition without aeration,which is the main influent factor on the reaction rate.Therefore,the reaction rate constant with and without aeration is 0.012 min-1 and 0.0063 min-1,respectively.The degradation rate decreases when the initial HA concentration increases,which is due to that more TiO2 active sites are occupied by HA when the HA concentration is higher.Moreover,HA can absorb large amount of photons,which can prevent those available photons to arrive at the activate TiO2 particles.The degradation rate decreases when increasing pH value,which is due to that the adsorption of HA on the TiO2 particles is weakened and not benefit for the degradation process of HA.     

NOM组分对O3降解水中微污染有机物的影响

采用一系列不同截留分子量的超滤膜将提取的天然有机物(NOM)滤分为6种组分(NOM10K、NOM5K-10K、NOM3K-5K、NOM1K-3K、NOM500-1K、NOM500)组分,并研究了这6种NOM组分对臭氧(O3)氧化降解水中两种典型微污染有机物(双酚A和硝基苯)的影响.结果表明:对于与O3反应活性较高的有机物双酚A(BPA),NOM各组分的引入使得O3去除BPA效能有所下降;对于与O3反应活性较低的有机物硝基苯(NB),高分子量范围的NOM组分(NOM10K、NOM5K-10K、NOM3K-5K、NOM1K-3K)的存在能强化O3的自由基链式分解反应,从而促进O3对硝基苯的去除.低质量浓度的NOM对O3氧化降解水中有机物的影响与NOM的特性(所含的官能团的类型和数量)以及目标有机物与O3的反应活性有关.     

微波强化臭氧氧化降解苯酚动力学研究

研究微波强化臭氧（MW/O3）系统下主要影响因素如臭氧投量、微波功率、pH值及温度等对苯酚降解效果和动力学的影响.结果表明：在单独的微波辐射下苯酚去除率很小,在复合氧化过程MW/O3工艺中有显著的提高,表明微波对臭氧氧化存在明显的强化作用;在单独微波辐照或者臭氧氧化工艺和MW/O3强化氧化系统中苯酚的降解均符合拟一级动力学关系,其中MW/O3氧化系统苯酚去除的速率常数增强因子可以达到3.6,降解机理类似臭氧氧化苯酚的降解过程,羟基自由基氧化机制为主.通过实验推导出简化的与pH值、臭氧投量、微波功率和反应温度等因素相关的苯酚降解动力学模型.     

Comparative study of oxidation ability between boron-doped diamond （BDD） and lead oxide （PbO_2） electrodes

The electrochemical oxidation capabilities of two high-performance electrodes,the boron-doped diamond film on Ti(Ti/BDD)and the lead oxide film on Ti(Ti/PbO2),were discussed.Hydroxyl radicals(·HO)generated on the electrode surface were detected by using p-nitrosodimethylaniline(RNO)as the trapping reagent.Electrochemical oxidation measurements,including the chemical oxygen demand (COD)removal and the current efficiency(CE),were carried out via the degradation ofp-nitrophenol(PNP)under the galvanostatic condition.The results indicate that an indirect reaction,which is attributed to free hydroxyl radicals with high activation,conducts on the Ti/BDD electrode,while the absorbed hydroxyl radicals generated at the Ti/PbO2 surface results in low degradation efficiency.Due to quick mineralization which combusts PNP to CO2 and H2O absolutely by the active hydroxyl radical directly,the CE obtained on the Ti/BDD electrode is much higher than that on the Ti/PbO2 electrode,notwithstanding the number of hydroxyl radicals produced on PbO2 is higher than that on the BDD surface.     

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.