紫外强化零价铁活化过硫酸盐降解水中氯苯

采用紫外光助零价铁活化过硫酸盐反应体系(UV-Fe(0)/PS)降解水中的氯苯,对比UV-Fe(0)/PS、Fe(0)/PS、UV/PS、PS等反应体系的处理效果,考察过硫酸盐投加量、Fe(0)投加量、pH值等对氯苯降解的影响,结果表明:Fe(0)和紫外光产生了良好的协调作用,大大提高了氯苯的降解率;初期反应体系中,过硫酸盐与Fe(0)投加量的提高,都可显著提升氯苯的降解率,但是持续增加过硫酸盐与Fe(0)投加量,不会显著增加反应体系对氯苯的降解效果。在酸洗及中性条件下,氯苯的去除率均可达到较好的效果,在强碱条件下氯苯的去除率相对较低。     

超声波／零价铁联合降解2，4-二氯酚的特性研究

研究了2,4-二氯酚（2,4-DCP）在超声波／零价铁联合体系中（US／Fe^0）的降解,考察了零价铁（Fe^0）投加量、初始pH、初始2,4-DCP浓度（C0）等控制参数对2,4-DCP降解效率的影响。结果表明,其降解效率分别在Fe^0投加量1．2g／L～1．6g／L,及初始pH2～3时达最大值,随目标污染物初始浓度的提高,其降解效率降低,超声波和零价铁联合体系适合降解较低浓度的2,4-DCP溶液。     

超声波/零价铁联合降解1,2,4-三氯苯特性研究

研究了1,2,4-三氯苯(TCB)在超声波/零价铁联合体系中的降解,拟一级动力学能很好的拟合降解过程,协同体系中TCB-级降解速率常数(KUS/Fe0)为0.0459 min-1,约为同等条件下零价铁体系所得k<,US>的三倍,且大于L<,Fe0>与KUS之和,说明两者之间存在协同效应;考察了零价铁(Fe0)投加量、初始pH、初始TCB浓度(C0)、超声功率、溶液离子强度等控制参数对TCB降解速率的影响,结果表明,其拟一级速率常数分别在Fe0投加量6g·L1及初始pH 8.1时达最大值,随着离子强度、超声功率的增大而增大,随着C0的增大而减小.     

铁炭活化过硫酸盐降解碱性高浓度有机废液

采用零价铁与活性炭协同活化过硫酸盐处理碱性高浓度电镀槽有机废液。在原水COD≥10000 mg/L,pH为碱性的条件下,考察了过硫酸钠、零价铁与活性炭投加量以及反应时间、初始pH等因素对COD去除效果的影响,并通过正交实验确定了降解最优条件。结果表明:在过硫酸钠投加量为22 g/L,零价铁投加量为4.8 g/L,活性炭投加量为1.2 g/L,初始pH为11,反应时间为3 h的最优条件下,COD去除率达86.40%,TOC、TP去除率分别为66.95%、96.50%。对COD的降解过程符合一级反应动力学方程。     

零价铁活化过硫酸钠降解甲基橙

采用零价铁（Fe0）活化过硫酸钠（PDS）的方式产生具有强氧化性的硫酸根自由基,以偶氮染料甲基橙（MO）为目标污染物,考察了硫酸根自由基对甲基橙的氧化降解行为。系统研究了PDS、Fe0投加量、体系初始pH值、反应温度以及染料初始浓度对反应的影响。结果表明：Fe0/PDS体系能有效地降解甲基橙,在MO初始浓度100 mg/L、PDS投加量为0.912 mmol/L、Fe0投加量0.16 g/L、初始pH值为4.0、温度为298 K的条件下,反应进行2.5 h MO去除率达到80.2%;同时还探索了Fe0/PDS体系降解MO的动力学过程,证实了MO的降解分为两个阶段,且第二阶段的氧化降解符合一级动力学反应。     

超声波/零价铁协同降解2,4-二氯苯酚和五氯苯酚的研究

以2,4-二氯苯酚和五氯苯酚为目标污染物,分别在单一超声波体系、单一零价铁还原体系和超声波/零价铁协同体系下进行间歇性试验,结果表明:超声波/零价铁协同体系对2,4二氯苯酚和五氯苯酚的降解率明显高于单一超声波体系或单一零价铁体系下的降解率,也高于两单一体系下的降解率之和,表现出显著的协同作用,各反应体系下的降解规律符合一级反应动力学方程;同时考察了初始pH、初始浓度、零价铁投加量以及超声波声功率等控制参数对协同体系下降解率的影响。     

基于纳米零价铁的类芬顿体系降解土霉素的研究

通过FeSO_4与NaBH_4在碱性条件下反应,制备纳米零价铁颗粒。X射线衍射表明产物是α-Fe~0,扫描电子显微镜得到纳米零价铁的粒径大约为20nm,氮吸附比表面积为19.607m~2·g~(-1),等电点为7.2。研究该纳米零价铁对水溶液中的土霉素的去除作用,发现纳米零价铁的投加量、土霉素初始浓度和溶液的pH值均对其去除效果产生影响。在纳米零价铁投加量为1.0g·L~(-1),pH值为6.5的条件下,在4h内将质量浓度为100mg·L~(-1)的土霉素基本完全降解,去除率为98.8%。该研究结果表明,纳米零价铁对水溶液中的土霉素有很好的去除效果。     

ZVI/Na_2S_2O_8体系处理微污染原水实验研究

采用零价铁(ZVI)催化过硫酸盐处理微污染原水,考察p H值、过硫酸盐和Fe0的投加量、温度等因素对处理效果的影响。结果表明,该方法能有效去除微污染原水中的污染物,在p H=7、ZVI投加量为0. 11 g/L、Na2S2O8投加量为0. 7 g/L的条件下,COD与氨氮的去除率达到92%和40%;温度的升高促进了S2O2-8被分解成SO-4·反应的发生。反应后,ZVI表面不仅存在Fe0,同时有Fe2+、Fe3+价态生成,覆盖了大量的絮状氧化物。     

包埋型纳米零价铁降解水中三氯甲烷和铅(Ⅱ)试验研究

采用羟甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose,CMC)作为纳米零价铁的包埋剂,制备出包埋型纳米零价铁(CMC-Fe0),降解水中三氯甲烷(Trichloromethane,TCM)和铅(Ⅱ)。通过正交试验法,研究了p H,铅(Ⅱ)初始浓度,投加量,反应时间等因素对处理效果的影响。实验结果表明:当p H为5、三氯甲烷为0.4 mg/L、铅(Ⅱ)的初始浓度40mg/L、CMC包埋纳米Fe0投加量为1.00 g/L、反应时间为3 h时,TCM和铅(Ⅱ)的去除率分别为96.1%和94.7%,总平均去除率为95.4%。     

ZVI/Na_2S_2O_8体系处理微污染原水实验研究

采用零价铁(ZVI)催化过硫酸盐处理微污染原水,考察p H值、过硫酸盐和Fe0的投加量、温度等因素对处理效果的影响。结果表明,该方法能有效去除微污染原水中的污染物,在p H=7、ZVI投加量为0. 11 g/L、Na2S2O8投加量为0. 7 g/L的条件下,COD与氨氮的去除率达到92%和40%;温度的升高促进了S2O2-8被分解成SO-4·反应的发生。反应后,ZVI表面不仅存在Fe0,同时有Fe2+、Fe3+价态生成,覆盖了大量的絮状氧化物。     

热活化过硫酸盐降解水中卡马西平

以典型抗癫痫药物卡马西平为目标污染物, 研究热活化过硫酸盐(thermally activated persulfate, TAP)技术对其的降解效果。此外, 还考察了过硫酸盐初始浓度、温度和零价铁投加量等对降解效果的影响。结果表明, 随着过硫酸盐初始浓度的增加, 降解速率常数提高, 不同温度下卡马西平降解速率常数与过硫酸盐初始浓度表现出良好的线性关系。提高系统温度能够提高卡马西平的降解速率。TAP氧化卡马西平符合拟一级动力学, 反应活化能E_a为(120.4±2.6)kJ·mol^-1。在TAP系统中加入少量零价铁能够显著地提高卡马西平的降解速率和矿化度。当温度为60℃时, 零价铁的最佳投加量为0.05 g·L^-1。硫酸自由基易于对卡马西平分子结构中氮杂卓环的烯烃双键进行攻击, 主要生成羟基化卡马西平、环氧卡马西平、吡啶类醛和酮等中间产物。     

零价铁活化过硫酸铵氧化降解苯酚的研究

利用零价铁活化过硫酸铵产生硫酸根自由基降解苯酚,研究了pH、铁粉投加量、过硫酸铵浓度对苯酚降解率的影响。结果表明:在零价铁/过硫酸铵体系中,当苯酚初始浓度为0.2 mmol/L、过硫酸铵浓度为2.0 mmol/L、零价铁加入量为0.24 g/L、pH=2.8、温度为20℃、反应75 min后,苯酚去除率可达到95.1%;分子探针实验证实零价铁活化过硫酸铵降解苯酚是硫酸根自由基参与的氧化反应。     

石油焦基活性炭负载零价铁活化过硫酸盐降解水中磺胺二甲基嘧啶的研究

本研究以石油焦为原料制备了石油焦基活性炭(Activated carbon,AC),再采用液相还原法制备纳米零价铁(Nano-zero-valent iron,nZVI)/活性炭复合材料。利用nZVI/AC复合材料活化过硫酸盐产生硫酸根自由基(SO₄^·-)降解水中磺胺二甲基嘧啶(Sulfamethazine,SMZ)。随着nZVI/AC复合材料投加量的增大和反应温度的上升,SMZ的降解率增大。增大过硫酸钠投加量和SMZ的初始浓度,SMZ的降解率下降。二级反应动力学更适合描述nZVI/AC活化过硫酸盐降解SMZ的反应过程。利用石油焦制备nZVI/AC复合材料活化过硫酸盐可有效降解水中的磺胺二甲基嘧啶,体现了“以废治废”的理念,为磺胺类抗生素废水的处理提供了新思路。     

超声波/零价铁协同降解硝基苯的机理

采用正交试验考察初始pH值、铁屑投加量及超声波功率对超声波协同零价铁降解硝基苯的影响大小及确定最佳反应条件,并探讨了降解过程的动力学规律.结果表明,降解率随铁屑投加量及超声波功率的增加而增大,随初始pH值的增加而变化不大.超声波与零价铁联用降解硝基苯具有明显的协同作用,协同因子为4.96,且降解过程符合拟一级反应动力学...     

凝胶球负载零价铁活化过硫酸盐降解偶氮染料废水

铁活化过硫酸盐高级氧化技术中,由于反应速度快引起的铁流失是主要问题之一。本文制备了负载零价铁的海藻酸钠凝胶球催化剂(Fe-montmorillonite-sodium alginate balls,Fe-MABs),电子显微镜图表明海藻酸钠凝胶球和铁结合良好,并考察了过硫酸钠(sodium peroxydisulfate,PDS)用量、催化剂用量等因素对偶氮染料活性黑5(Reactive Black 5,RBK5)染料废水降解的影响,比较了Fe-MABs/PDS、Fe+C/PDS、Fe+C、PDS、Fe五种体系对RBK5的降解能力。结果表明,Fe-MABs/PDS体系能有效地降解RBK5,在RBK5初始浓度40mg/L条件下,PDS投加量为2mmol/L、Fe-MABs投加量40g/L、初始pH为7.0、温度为298K,在反应时间为30min和60min时,对RBK5降解率分别达到95.42%和99.90%;与Fe+C/PDS、Fe+C、Fe体系相比,Fe-MABs/PDS体系Fe的流失率减少可达90%以上。此外,通过采用甲醇和叔丁醇作为自由基淬灭剂发现Fe-MABs/PDS体系中产生的活性中间体硫酸根自由基SO_4~-·对降解过程起主要作用,并初步探索了Fe-MABs催化过硫酸盐体系对RBK5的降解动力学。     

纳米零价铁铜活化过硫酸盐降解AO7研究

用化学还原法制备纳米零价铁铜(nZVICu),以AO7为目标污染物,对比分析了自制nZVICu降解水中AO7的影响。结果表明,自制nZVICu对AO7有很好的降解效果。在pH=4.0和25℃的条件下,当AO7初始浓度为20 mg/L,纳米零价铁铜投加量为1.0 g/L,过硫酸盐浓度为0.5g/L时,AO7去除率高达99.2%;AO7降解率随着初始浓度的下降而显著提高,符合伪一级反应动力学。     

氯苯类有机物在超声波/零价铁体系中降解特性的研究

以氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、1,2,4-三氯苯等氯苯类化合物(CBs)为目标污染物,研究了CBs在超声波/零价铁联合体系中(US/Fe0)的降解特性。结果表明,用超声波协同零价铁降解氯苯类有机物具有很好的去除效果,在同一条件下,降解速率常数依次为:K1,2,4-TCB>Ko-DCB>Km-DCB>Kp-DCB>KCB,即苯环上的氯取代基越多,降解越容易,氯苯类有机物的反应属于准一级反应。     

零价铁去除水中Cu(Ⅱ)的研究

重金属污染是我国河道中普遍关注的环境问题。本文以石井河为对象,采用批实验和柱实验模拟铁屑和铁粉两种零价铁去除水中Cu(Ⅱ)。XRD和XPS表征结果表明:铁屑和铁粉具有核壳结构,核为Fe(110)型Fe⁰,反应前壳为以Fe(Ⅱ)为主的铁氧化物。反应过程中,Cu(Ⅱ)主要被还原并固定在零价铁颗粒表面,Fe⁰不断氧化生成Fe₃O₄。批实验表明,两种零价铁都能较快速地去除水中的Cu(Ⅱ)。零价铁去除Cu(Ⅱ)符合准一级动力学方程,去除率和反应速率k_obs随着铁屑或铁粉投加量的增加而上升,随着Cu(Ⅱ)初始浓度的增加而降低。当Cu(Ⅱ)初始浓度为45mg/L、零价铁投加量为10g/L时,3h之后铁粉对Cu(Ⅱ)去除率几乎达到100%,而铁屑的去除率为75%,其表观反应速率k_obs分别为1.07h^-1和0.59h^-1。柱实验结果表明,铁屑和铁粉对Cu(Ⅱ)具有较高的去除容量,分别为75.67mg/g和78.60mg/g,铁粉对Cu(Ⅱ)的处理效果略优于铁屑。     

纳米零价铁的制备及其对废水中铬的去除作用研究

采用液相还原法制备了纳米零价铁材料,借助扫描电镜对制备材料进行了微观形貌分析。利用制备的纳米零价铁对配制含铬废水的处理效果进行了考查,探究了纳米零价铁投加量、废水中Cr(Ⅵ)初始浓度、废水初始pH值及反应时间对Cr(Ⅵ)去除率的影响。实验结果表明使用该纳米零价铁处理含铬废水的最佳工艺条件为:废水中Cr(Ⅵ)初始浓度为20 mg/L、纳米零价铁投加量为500 mg/L、废水初始pH值为3、反应处理时间为4.5 h。在最佳工艺条件下Cr(Ⅵ)的去除率可达99.45%。     

MIL-101(Fe)的合成条件优化及罗丹明B催化降解

通过溶剂热法合成了拉瓦锡材料研究所骨架材料(Materials of Institute Lavoisier, MILs)中的MIL-101(Fe)材料,将其应用于活化过二硫酸盐(PDS)降解罗丹明B(RhB),并优化了反应物配比、合成温度、合成时间等制备条件,优化后的MIL-101(Fe)催化活性得到有效提升。同时探究了MIL-101(Fe)/PDS体系催化降解RhB的最佳反应条件,在初始ρ(RhB)=10 mg/L、PDS投加量为6 mmol/L、催化剂投加量为0.2 g/L、初始pH=3、t=25℃的条件下,t<20 min, RhB去除率即可达到100%。