氧化还原介体催化强化偶氮染料脱色研究进展

偶氮染料废水是公认的难处理废水之一,解决问题的关键是缩短厌氧生物脱色时间。大量研究表明具有氧化还原性能的不同有机分子对于厌氧（生物）脱色催化作用是明显的。氧化还原介体通过自身不断的氧化和还原来传递电子,明显加速电子传递速率,可使偶氮染料氧化/还原速率提高1到几个数量级,大幅缩短降解时间。讨论了不同微生物作用的偶氮染料脱色机理,总结了氧化还原介体对偶氮染料还原（生物）转化过程的催化效果,并指出今后的研究方向,以提高氧化还原介体（生物）催化降解偶氮染料的实际应用性。     

偶氮染料废水IMAEB法脱色的研究

在分离获得的能有效降解直接大红、直接橙等多种偶氮染料的四株脱色菌组成的混合脱色菌种的基础上，用海藻酸钙包埋固定，在体积为６．８Ｌ的厌氧膨胀床上连续运行处理人工配制偶氮染料废水。通过对包埋条件比较选择，确定了适宜的包埋条件。研究了各种因素对脱色菌脱色性能及其在厌氧膨胀床运行结果的影响。结果表明，混合脱色菌种脱色最佳温度为２８℃，适宜ｐＨ值为７．０～８．０。溶解氧的存在对偶氮染料降解不利。室温２８～３３℃、厌氧膨胀床进水色度２００倍、ＣＯＤ６４２ｍｇ／ｌ、容积负荷１．４４ｋｇ／ｍ３·ｄ、停留时间１０．０ｈ等条件下，脱色率为９２．３％，去除率６２．９％。在推导建立固定化小球降解基质的数学模型基础上，用厌氧膨胀床动力学模式对试验数据进行了回归分析。     

固定化白地霉对偶氮染料脱色的研究

使用尼龙海绵对白地霉进行固定化,对其对偶氮染料直接蓝289的脱色进行了研究,固定化白地霉对偶氮染料直接蓝289（100 mg/L）的脱色率在第3天达到了90%;在脱色过程中对固定化的白地霉对染料的降解和吸附进行了研究,结果表明脱色的机制可能是最初为菌体对染料的吸附,随后进行了降解.在脱色的过程中,脱色率的增加也伴随培养液中的漆酶和锰过氧化物酶活力的提高,说明白地霉在对偶氮染料脱色中漆酶和锰过氧化物酶起到了重要的作用.使用尼龙海绵和聚氨酯两种固定化材料固定白地霉并进行分批重复脱色实验,结果表明尼龙海绵固定的白地霉脱色稳定性更好.     

电化学氧化与还原联合处理偶氮染料废水的效能

以Sb掺杂Ti/SnO2电极为阳极,铝板为阴极,设计了一种电化学氧化与电化学还原联合作用反应器.以浓度为100mg/L甲基橙模拟废水为研究对象,探究了电化学氧化与电化学还原联合作用的处理效能,并运用紫外-可见吸收光谱初步探究了甲基橙的降解机理.结果表明:在电流密度为20 mA/cm2、电解质浓度为0.10mol/L条件下,先电化学还原反应60 min再电化学氧化60 min联合处理甲基橙模拟废水,甲基橙的脱色率为94%,COD去除率为85%,处理能耗为0.21k Wh/g(COD).降解前后的紫外-可见吸收光谱的变化表明,电化学联合作用先使甲基橙的偶氮键断裂,然后破坏其苯环共轭体系,从而使甲基橙降解.     

偶氮染料的臭氧氧化机理研究

在3．5L半序批式反应器中进行了阳离子红X-GRL偶氮染料的臭氧氧化实验．用GC／MS定性和GC半定量等方法确定了该染料在臭氧氧化过程中各中间产物的出现次序及浓度变化，结合臭氧与染料反应的化学计量比、反应过程中溶液pH的下降和NO3^-的生成，得出了染料的臭氧氧化机理可分为三个阶段，即：助色基脱落、最大吸收峰紫移阶段；生色基分解、染料脱色阶段；无色中间产物进一步降解成有机酸、醛、酮及烷烃等有机小分子阶段．确定了染料分子中6个氮的转化路径，即：其中4个氮原子转化为2分子N2，另外2个氮原子分别转化为1分子有机氮化合物和1分子NO3^-染料的臭氧氧化以直接氧化为主．     

恒电流模式下电氧化脱色降解酸性橙Ⅱ

采用恒电流模式,在有阳离子交换膜分隔的两室电化学反应器中以形稳阳极（DSA）对偶氮染料酸性橙Ⅱ进行氧化脱色降解。分别以484 nm、310 nm、255 nm波长处的吸收值为主要指标,跟踪染料的脱色降解。脱色反应过程符合零级动力学,反应速率常数分别与电流密度、氯化钠浓度、染料初始浓度正线性相关,与温度负线性相关,与支持电解质硫酸钠浓度存在倒数函数关系;高pH值明显降低脱色降解反应速率。氯化钠浓度40 mmol.L-1时,经7 h电解,染料100%脱色,染料中的萘环结构受到一定程度的破坏,染料未发生明显矿化。间接电氧化在染料的脱色降解过程中起主导作用,直接电氧化起一定作用。     

活性染料废水厌氧生物脱色影响因素的试验研究

活性染料废水含盐量大，染料浓度高．本文重点探讨了含盐量、染料浓度、污染浓度及浓度对生化作用的影响．     

硫酸盐还原对氨氧化的影响及其抑制特性研究

通过化学热力学分析和试验,探讨了厌氧环境中硫酸盐的还原对氨氧化的影响.热力学分析表明:厌氧条件下,废水中的氨和硫酸盐可以彼此作为电子供体和受体进行同步脱氮除硫反应.试验结果表明:适当的条件下可以获得与热力学分析相同的结果.如果条件不当,硫酸盐过度还原产生的硫化物对厌氧氨氧化过程产生抑制.系统中硝酸盐的存在,可以使硫酸盐还原过程减弱,硝酸盐对硫酸盐还原过程的抑制表现为可逆的竞争性抑制,但受到抑制的厌氧氨氧化难以恢复.硫化物对氨的厌氧氧化过程表现为不可逆抑制.     

活性染料废水厌氧生物脱色影响因素的试验研究

活性染料废水含水盐量大，染料浓度高。本文重点探讨了含盐量、染料浓度，污染浓度及浓度对生化作用的影响。     

光催化氧化降解非偶氮染料

利用半导体光催化氧化法,对影响活性艳蓝K－3R和活性翠蓝K－GR两种非偶氮染料的光降解率的因素－－催化剂TiO2用量、染料初始浓度、H2O2用量、溶液初始pH值以及光照时间进行了研究,找出了最佳反应条件。在最佳反应条件下,降解该2种染料废水,其出水色度均低于50,能够达到国家排放标准。     

高盐条件下偶氮染料兼氧生物降解性能研究

研究活性染料与不同浓度葡萄糖在共基质条件下的兼氧生物降解性能,在此基础上,研究K-2BP在不同盐浓度条件下的兼氧生物降解性能.选择K-2BP作为目标污染物进行静态反应器生物降解试验,结果表明:兼氧微生物在只有K-2BP作为基质时对染料的降解率较低;葡萄糖存在时,能提高兼氧生物对染料的降解能力,葡萄糖为800 mg/L时,6 h染料降解率为64.1%,而葡萄糖浓度为1 000 mg/L时,不利于染料降解,6 h染料降解率为46%,与不投加葡萄糖情况的降解率接近.葡萄糖浓度为800mg/L,盐浓度分别为2,5,10和20 g/L,其一级降解动力常数分别为0.105 78,0.049 47,0.028 69,0.022 75 mg/L.h;半衰期分别为6.99,14.15,22.55,30.21 h.随盐浓度梯度升高,染料的兼氧降解动力学常数逐渐降低,当盐浓度超过2 g/L时,会抑制兼氧微生物对染料的降解.     

禁用偶氮染料的中间体及其毒性

在综述了禁用偶氮染料的致癌机理和一般特点的基础上,分析了禁用偶氮染料芳香胺中间体的结构与毒性的关系.研究表明:芳香胺的致癌活性与其分子结构有直接的联系,主要受到电子诱导效应、共轭效应和卤素取代效应的影响;此外,偶氮染料的致癌活性还与其本身的分子结构和性质有关.     

偶氮染料掺杂聚合物薄膜光存储研究

采用简并四波混频和全息光存储的方法，研究了有机偶氮染料聚合物薄膜的光存储特性，结果表明该材料的光存储机制主要源于偶氮分子的顺反异构效应，实验给出了实时和永久存储的时间常数和写入光栅的最佳功率。     

两类染料厌氧生物可降解性的研究

为探讨利用现有生活污水处理设施的厌氧污泥,大规模厌氧处理含染料废水的可行性,利用液体置换装置,通过接种未驯化厌氧活性污泥,对5种阳离子染料和4种活性染料的厌氧生物可降解性能进行了试验研究。结果表明,所试验的阳离子染料和活性染料在100和200rag／L质量浓度下COD去除率、厌氧生物可降解性最低分别是96．7％,97．0％,94．0％和94．4％。厌氧反应过程中,脱色效果明显,取样测试时只有双偶氮活性染料BLACK-B出现重新着色现象。用现有生活污水处理设施的厌氧污泥接种,处理含这两类染料的废水是可行的。     

水溶性阴离子偶氮染料的非均相Fenton氧化降解性能的QSPR研究

为了更好地理解偶氮染料结构与降解性能之间的关系,将改性聚丙烯腈(PAN)纤维铁配合物作为非均相Fenton反应催化剂应用于28种典型水溶性阴离子偶氮染料氧化降解反应中,使用多元线性回归方法分别考察了其分子结构与脱色率和总有机碳(TOC)去除率之间的定量关系,并使用所建立的QSPR(结构与性能之间的定量关系)模型方程预测了同类染料的降解性能.结果表明,改性PAN纤维铁配合物存在时不同结构偶氮染料均能够发生氧化脱色和矿化反应.染料分子量与分子中磺酸基数目的比值(MW/S)、分子中偶氮基数目、芳香环数目和无机性值与有机性值的比值等4个分子结构描述符与其脱色率或TOC去除率之间存在着较好的线性相关性.其中MW/S值和偶氮基数目是染料脱色率的显著影响因素,并且与其呈负相关性.而偶氮基数目和芳香环数目则是TOC去除率的显著影响因素,分别与其呈负相关性和正相关性.所建立的QSPR模型方程具有良好的稳健性,用于同类染料脱色率和TOC去除率预测的相对误差以及预测值和实验值的相关系数都是可接受的.     

Numerical Modeling of Microbial Fuel Cell Based on Redox Electron Mediator

To investigate the behavior of redox electron mediator and its impact to power generation of microbial fuel cell ( MFC ) , this study carries out the numerical modeling of a typical two?chamber MFC bas...     

纳米TiO2/矿物复合光催化降解染料废水研究

直接热舍Fe2O3制备纳米TiO2／高岭石复合光催化材料。用XRD、FYIR、Raman技术对材料的晶体结构和分子结构进行表征分析。偶氮染料废水初始浓度40mg／L，催化剂添加量2g／100mL废水，废水初始pH=4，紫外光和太阳光下6h后偶氮废水降解脱色率分别为98．4％和62．5％。     

Effects of Different States of Fe on Anaerobic Digestion: A Review

Anaerobic digestion is widely used in the treatment of industrial wastewater, excess activated sludge, municipal waste, crop straw and livestock manure, with the functions of environmental protection and energy recovery. This review summarizes and evaluates the present knowledge of effects of different states of Fe (ZVI, Fe (II), Fe (III)) on hydrogen and methane production in anaerobic digestion process. The potential promotion effects of iron oxides nanoparticles (IONPs), especially magnetite nanoparticles on anaerobic digestion are also mentioned. Fe plays important role in transporting electron, stimulating bacterial growth and increasing hydrogen and methane production rate by promoting enzyme activity. Adding Fe with different morphologies and valence states in anaerobic digestion to increase biogas (hydrogen and methane) production and enhance organic matter degradation simultaneously, which has attracted many scientists’ attention in recent years. Rapid progress in this area has been made over the last few years, since Fe is essential to the fermentative hydrogen and methane production, while few is known about how Fe affects the fermentative biogas production. This review is significant to maintain the stable operation of the biogas project.