表面改性铁刨花活化过硫酸盐降解水体中的对硝基苯酚

以机加工废料铁刨花为原料,采用盐溶液吸氧腐蚀的绿色制备方法,在铁刨花表面原位合成γ-FeOOH层,并用X射线衍射(XRD)对其物象进行表征。以对硝基苯酚(4-NP)为目标污染物,研究γ-FeOOH@Fe复合材料活化过硫酸钾(K₂S₂O₈)降解污染物的性能。结果表明,γ-FeOOH@Fe复合材料活化K₂S₂O₈降解4-NP的效率明显优于单纯的铁刨花,在室温条件下,当pH值为7.0、4-NP初始质量浓度为10 mg/L、K₂S₂O₈质量浓度为40 mg/L、γ-FeOOH@Fe投加量为2 g/L时,反应24 min后,4-NP降解率达到92.3%;水中无机阴离子H₂PO₄-和HCO₃^-对γ-FeOOH@Fe活化K₂S₂O₈降解4-NP表现出不同...     

基于紫外的高级氧化技术去除水中NDMA的研究

采用两种基于紫外的高级氧化技术—紫外/过氧化氢(UV/H₂O₂)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)降解亚硝基二甲胺(NDMA),并考察氧化剂投加量、pH、溶解氧、光照强度等反应条件对NDMA降解效果的影响。结果表明,UV/PS和UV/H₂O₂对NDMA的去除率在一定范围内都会随着氧化剂投加量和光照强度的增加而升高,且增加光照强度对NDMA去除率的促进效果要好于增加氧化剂投加量。对于UV/PS,弱酸性条件下对NDMA的去除效果最好,K_obs为0.010 4 min^-1;而对于UV/H₂O₂,强碱性条件下对NDMA的去除效果最佳,K_obs为0.015 3 min^-1。对反应机理的分析表明,NDMA受到紫外光辐射或者是氧化性自由基(·OH或·SO₄^-)进攻时,分子中的N—N键断裂,生成二甲胺和亚硝酸盐,二甲胺会被进一步降解生成甲胺且最终...     

不同活化过硫酸盐体系深度处理制浆造纸废水研究

采用光-Na₂S₂O₈、热-Na₂S₂O₈、Fe²⁺-Na₂S₂O₈、光/Fe³⁺-Na₂S₂O₈、以及超声-Na₂S₂O₈等5种活化体系对造纸废水深度处理中有机物降解的效果进行了研究,考察了pH、温度、初始Na₂S₂O₈浓度、Fe²⁺浓度、Fe³⁺浓度以及超声频率对造纸废水COD降解的影响。结果表明：5种体系对造纸废水COD降解效率比较为：热-Na₂S₂O₈（84.2%）>光/Fe³⁺-Na₂S...     

DMDAAC改性污泥催化剂制备及在苯酚废水中的应用

苯酚废水处理技术中,低温催化湿式氧化技术(CWAO)因其对有机污染物去除浓度范围宽、反应温度低和去除率高等优点被广泛关注。用二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)掺杂污泥生物质炭制备出新型催化剂(DSMC),利用XRD、FTIR、SEM-EDX进行表征,采用响应面法分析法(BBD)对DSMC的制备时间、pH值、n(Fe³⁺)∶n(Fe²⁺)和n(DMDAAC)因素进行分析,并对DSMC投加量、CWAO温度、过硫酸钾(K₂S₂O₈)浓度以及pH值进行讨论和优化。结果表明,DSMC加入量1.0 g/L,pH=11.0,T=180℃,t=2 h,C_K2S2O8=4 000 mg/L时,COD去除率最佳。响应面优化制备参数为t=24 h, pH=11.98,n(Fe²⁺)∶n(Fe³⁺)=1.50,n(DMDAAC)=1.00 mol,该条件下DSMC的CO...     

光催化降解土霉素的影响因素及反应动力学研究

采用自制TiO₂/ACF光催化材料对土霉素模拟废水的降解过程进行了研究，探究了不同土霉素的浓度、溶液pH、腐殖酸浓度以及常见无机离子对其降解过程的影响，并对其光催化降解动力学进行了研究。研究结果表明：1)TiO₂/ACF光催化氧化法对30～70 mg/L范围内土霉素降解率均在80%以上，其降解过程符合准一级动力学模型；2)土霉素浓度越低，土霉素降解率和COD去除率越高，30 mg/L时达86.1%和50.4%;3)随着pH的增加，土霉素降解率和COD去除率均先增大后减小，pH为7时土霉素降解率最大为85.0%,pH为5时COD去除率最大为51.1%;4)腐殖酸的存在明显抑制了土霉素的降解过程，浓度越高抑制作用也越大，添加10 mg/L腐殖酸土霉素降解率降低了12.5%;5)Cl^-、Cu²⁺、Mg²⁺存在时，COD的去除有明显提高。HCO₃^-、NO₃^-的存在则降低了土霉素降解速率常数。     

FeSO4/K2S2O8对微细粒高黏煤泥的化学调控助滤影响

含大量高灰细泥的煤泥水在沉降浓缩阶段通常会添加大量高分子聚丙烯酰胺(PAM),加速细粒煤的沉降,但PAM的过量使用使浓缩机底流更加黏稠,导致压滤周期延长。通过向含大量高分子PAM的矿浆中添加无机盐FeSO₄、K₂S₂O₈溶液,进行不同药剂用量下煤泥的压滤试验,对药剂添加前后PAM溶液和含PAM矿浆的黏度、颗粒表面电性及颗粒团聚形态进行测试分析,探讨FeSO₄、K₂S₂O₈的作用机理。结果表明：FeSO₄、K₂S₂O₈可降解矿浆中的大分子PAM,降低矿浆黏度,形成松散的大絮体,提高速度,缩短压滤周期,降低滤饼含水率。由于FeSO₄兼具对PAM的化学降解和对微细颗粒的凝聚作用,其助滤效果优于K₂S₂O₈。当FeSO₄用量为...     

氧化破胶剂过硫酸钾的安全性

为确保氧化破胶剂在储存、运输中的安全稳定,需要测试氧化破胶剂的氧化性能,并进行安全化处理。根据联合国《关于危险货物运输的建议书--试验标准手册》第二部分中的试验方法并结合实际情况,本文选用过硫酸钾（K₂S₂O₈）为主要原料,同时添加其他4种稳定剂形成混合体系,采用差示扫描量热分析仪（DSC）和热重分析仪（TGA）,分别对单独组分和混合体系进行测试,评估氧化性物质过硫酸钾的热稳定性。结果表明,NaCl、KCl、羟甲基纤维素钠（CMC）等无机盐类不能有效改善K₂S₂O₈的热稳定性。而惰性物料炭黑可有效改善K₂S₂O₈的热稳定性,最佳添加量为2.5份。     

高铁酸盐对水中H2受体拮抗剂的降解特性

高铁酸盐［Fe(Ⅵ)］兼具氧化、絮凝和消毒等功能,是备受关注的一类多功能水处理剂。本文针对在自然水域中H₂受体拮抗剂类药品（HRAs）经常被检出并难以去除的问题,通过高铁酸钾（K₂FeO₄）对5种临床上常见HRAs［即法莫替丁（FMTD）、雷尼替丁（RNTD）、罗沙替丁（RXTD）、西咪替丁（CMTD）和尼扎替丁（NZTD）］进行氧化降解研究。结果表明,在pH=7条件下,K₂FeO₄更倾向与带有硫醚键结构和羧基结构的HRAs反应。HRAs（除RXTD外）对K₂FeO₄具有较高的反应活性,降解率高达98.4%,并且符合二级反应动力学特性。反应二级速率常数与pH有较高的相关性,其主要是由于K₂FeO₄质子化和HRAs形态受pH的影响。不同浓度的水体基质（Cl^-、HCO₃^-和腐殖酸）对K₂FeO₄氧化降解HRAs有不同程度的抑制作用。实际水体中复杂的水质特征影响K₂FeO₄对HRAs的去除,但除医疗废水外,K₂FeO₄对RNTD的去除率高达80%,医疗废水中的去除率为65%。经K₂FeO₄处理后,HRAs的生态毒性可显著降低。     

石墨相氮化碳负载尖晶石型铁钴硫化物活化过氧乙酸降解自然水体中罗丹明B的研究

通过水热法合成了一种新型氮化碳负载尖晶石型铁钴硫化物(FeCo₂S₄-CN),并将其用于活化过氧乙酸(PAA)降解罗丹明B(RhB),考察了初始pH和常见水体组分对FeCo₂S₄-CN/PAA体系降解RhB的影响,在此基础上研究了该体系对两种自然水体中RhB的降解效能和机理,论证该技术实际应用的可行性。结果表明,近中性条件(pH=6.5)最有利于FeCo₂S₄-CN/PAA体系降解RhB。SO₄^2-、NO₃^-、Ca²⁺、Mg²⁺以及低浓度Cl^-与富里酸(FA)几乎不影响RhB的降解;而HCO₃^-、高浓度的Cl^-与FA能够竞争FeCo₂S₄-CN/PAA体系产生的活性自由基,从而抑制RhB的降解。自...     

印染化工废水光催化氧化深度处理试验

芬顿氧化法因其具有较好的有机物降解效果已应用于许多大规模的污水深度处理工程中,近年来发展出以紫外光(UV)/H₂O₂等方法为代表的类芬顿技术,其基本原理与使用方法均与芬顿技术类似,但光芬顿所需的Fe²⁺浓度更低,反应不需要很低的pH,运行更加高效、安全和简单。文章通过构建光芬顿反应体系,搭建光芬顿反应装置,以H₂O₂投加量、亚铁盐投加量、反应pH、光源为反应条件参数,以COD_&去除效果为降解性能指标,优化降解反应过程中的工艺参数,验证了光芬顿体系对废水COD_Cr的去除机理,确定了光芬顿体系的最优反应条件,并研究了降解规律,分析了经济成本,提出了光芬顿体系对印染化工废水深度处理的应用建议。试验中最优反应条件如下:pH值为6,H₂O₂投加量为400 mg/L,Fe²⁺投加量为21.0 mg/L。该条件下,经过光芬顿处理,可将二沉池出水的COD_&     

UV-Fenton工艺的研究进展及其在水环境微污染处理领域的应用

近年来，水环境中的新型难降解污染物受到广泛关注，催生了该领域大量降解、还原及吸附等处理技术的相关研究，尤其是基于强氧化性自由基的高级氧化法(AOPs),典型工艺就是Fenton法。但在传统Fenton氧化体系中，H₂O₂的利用效率较低，铁泥产量高，且pH限制范围较窄，影响了Fenton反应的整体降解效果及应用。因此，引入了紫外光以提高H₂O₂的分解效率，即UV-Fenton体系，较传统Fenton可以有效减少Fe²⁺用量，促进Fe³⁺向Fe²⁺的转化，加速H₂O₂分解，并提高H₂O₂利用率，进而使有机物矿化更彻底。文章详细对比了传统Fenton与UV-Fenton工艺，介绍UV-Fenton工艺的反应原理，并讨论其影响因素(例如光照强度、Fe²⁺和H₂O₂用量等),同时，文章总结了U...     

紫外分光光度法测定NO3--N过程中S2O32-的干扰与消除

利用紫外分光光度法测定水中的NO₃^--N时,S₂O₃^2-的存在会使测定结果出现很大的正偏差,且S₂O₃^2-浓度越高干扰程度越大。为了保证含有S₂O₃^2-水样中NO₃^--N测定结果的准确性并提出消除干扰的方法作为参考,先测定了不同浓度S₂O₃^2-对NO₃^--N测定结果的干扰程度,而后在NO₃^--N初始质量浓度为10 mg/L,S₂O₃^2-质量浓度为100 mg/L的条件下,以加入盐酸、加入Ba²⁺、臭氧吹脱和加入过硫酸钾4种方法对S₂O_3...     

硝化腐植酸基离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以腐植酸为原料、浓硝酸为氧化剂合成硝化腐植酸（NA）,再以硝化腐植酸为基质、N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为功能单体、Pb（NO₃）₂为模板、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂、过硫酸钾（K₂S₂O₈）与亚硫酸氢钠（NaHSO₃）为复合引发剂,经过沉淀聚合法制备铅离子印迹聚合物IIPs。利用SEM、FT-IR、TG-DSC表征所得产物,探究产物的结构与性能,并通过紫外-可见分光光度法（UV-Vis）研究了IIPs的吸附性能。结果表明,IIPs对Pb²⁺的最大吸附量为21.71 mg/g,该吸附过程符合二级动力学模型和Langmuir热力学模型;IIPs最佳循环次数为7次;在竞争离子Cu²⁺和Cd²⁺存在时,选择性系数分别为6.97(Pb²⁺/Cu²⁺)和7.36(Pb²⁺/Cd²⁺)。     

UV-LED/H2O2氧化体系降解非甾体抗炎药的动力学试验

文中通过365 nm波长的发光二极管(UV-LED)活化双氧水(H₂O₂)氧化剂,降解水处理中检出频率高的典型非甾体抗炎药(NSAIDs)——非那西汀(PNT)和扑热息痛(ACT)药物;考察了氧化剂投量、光照强度及溶液初始pH对UV₃₆₅-LED/H₂O₂系统降解药物的影响。结果表明：在60 min内,系统对ACT降解的去除率及其k_obs的最大值出现在pH值为3.0时,分别为29.2%和6.0×10^-3 min^-1;对PNT降解的去除率及其k_obs的最大值出现在pH值为5.0时,分别为31.2%和6.0×10^-3 min^-1。通过醇类间接抑制和电子自旋共振(ESR)波谱仪直接检测对UV₃₆₅-LED/H₂O₂系统中活性氧(ROS)组分进行甄别和定量研究,结果表明羟基自由基(·OH)是...     

Fe2+/H2O2体系O2生成路径

掌握Fe²⁺/H₂O₂体系O₂的生成路径,可为避免H₂O₂无效分解,开发经济高效的Fe²⁺/H₂O₂体系利用技术指明方向。采用添加自由基捕获剂的方法,探究Fe²⁺/H₂O₂体系内各种自由基对O₂生成速率的影响,进而确定O₂的生成路径。结果表明:Fe²⁺/H₂O₂体系内不会产生大量O₂^-·,O₂^-·不是生成O₂的主要反应物质;O₂^-·被全部捕获后,体系中仍产生大量O₂^-·,但此时无O₂生成,证明生成O₂的反应由·OH和HO₂·两种自由基直接参与。分析认为反应·OH+HO₂·-H₂O+O₂是体系内O₂生成的主要路径。控制Fe²⁺/H₂O₂体系定向生成·OH,抑制HO₂·的产生,是提高Fe²⁺/H₂O₂体系中H₂O₂利用率的有效手段。     

电Fenton活化过硫酸盐降解甲基肼废水

伴随我国航天事业的迅猛发展,航天工业产生的甲基肼推进剂废水对环境的危害逐渐凸显。为提升甲基肼废水的去除效能,采用电Fenton激活过硫酸盐去除甲基肼废水。研究了Na₂S₂O₈与甲基肼摩尔比浓度、电流强度、初始pH、背景离子种类及初始甲基肼浓度对甲基肼降解效能的影响,结果表明,在Na₂S₂O₈与甲基肼摩尔比浓度为2.0、电流强度0.05 A、初始pH=5、NaCl背景下,甲基肼10 min内的降解率为96.4%。自由基捕获结果证明,·OH和·SO^-₄是电Fenton强化过硫酸盐去除甲基肼体系中的主导活性自由基。     

Co3O4-钛基纳米电极去除工业废水中硝酸盐的研究

工业废水中过量的硝酸盐(NO₃^-)可导致严重的环境污染和人类健康问题,通过电化学还原法去除工业废水中的NO₃^-具有重要意义。采用阳极氧化和溶胶-凝胶两步法制备了Co₃O₄-钛基纳米电极(Co₃O₄-TNE),并研究了其电化学还原NO₃^-的性能。结果表明,Co₃O₄的负载有利于暴露更多的反应活性位点,Co₃O₄-TNE电极比TNE表现出更强的电化学活性和更高的NO₃^--N去除率。电流密度的增加有利于提高NO₃^--N去除率,Cl^-浓度的增加有利于降低NH₄⁺-N生成率且对NO₃^--N去除率几乎...     

H2O2强化光催化处理苯胺化工废水的应用试验

研究者在苯胺模拟废水高级氧化处理方面开展了很多研究,但针对炼化企业苯胺装置废水含盐高、色度高、COD降解难等问题尚未开展工程应用。为解决苯胺生产废水的实际问题,本研究开展了TiO₂/UV-H₂O₂氧化降解苯胺废水（1~2m³/h）的现场试验研究。考察了苯胺废水在单独TiO₂/UV、单独H₂O₂氧化及TiO₂/UV-H₂O₂协同作用下的处理效果,提出了苯胺废水的最佳处理工艺方案,并进行了成本核算。结果表明,单独TiO₂/UV和单独H₂O₂氧化对苯胺废水的脱色率和COD去除率偏低,而TiO₂/UV-H₂O₂协同作用时苯胺废水脱色率和COD去除率可达95%以上。协同氧化体系中,H₂O₂的氧化降解作用显著,H₂O₂投加量1%~2%;酸性条件利于苯胺废水的降解,特别是pH=3.8~4.2时;TiO₂/UV和H₂O₂协同作用一段时间后,停止UV而凭借残余H₂O₂可以将体系中的中间产物继续降解直至矿化成CO₂。TiO₂/UV- H₂O₂协同处理炼化企业苯胺生产废水,出水COD≤60mg/L,色度≤20倍,单位能耗约18.44kW·h/m³,明显低于文献报道值,具有显著的技术性与经济性。     

UV/Fe0/H2O2降解乙苯气体的工艺研究

以零价铁(Fe⁰)代替Fe²⁺作Fenton试剂催化剂,考察H₂O₂浓度、[H₂O₂]/[Fe⁰]摩尔比和pH值对UV/Fe⁰/H₂O₂技术降解乙苯气体的影响,分析了反应过程中H₂O₂和铁物质的浓度变化,通过GC-MS检测不同时间段的液体中间产物。结果表明,以48μm工业级Fe⁰作催化剂,在H₂O₂浓度为100 mmol/L、[H₂O₂]/[Fe⁰]摩尔比为40和pH值为3的优化条件下,UV₃₆₅/Fe⁰/H₂O₂体系中乙苯气体降解率在45 min内达到67.5%。检测到不同时间段的液体中间产物,如甲苯、苯乙醇...     

Fenton氧化降解水中磺胺甲恶唑的研究

以 COD 为评价指标,考察了 Fenton氧化法对水中磺胺甲噁唑（SMX）去除效果。通过探讨 H₂O₂投加量、Fe²⁺投加量以及溶液初始 pH 对 COD 去除的影响,确定了 Fenton 去除 SMX 的优化工艺条件为：pH=3,H₂O₂投加量为 10mmol/L,Fe²⁺投加量为 1.0 mmol/L,在该条件下,COD 去除率可达 71.8%。与经典动力学相比,伪动力学模型能很好拟合 SMX 的去除过程,其中伪二级动力学模型的相关系数为 0.999 9。此外,根据 GC/MS 分析结果,推测了 SMX 可能的降解途径。