臭氧化阶段溴酸盐生成影响因素的响应面研究

采用响应面方法,对臭氧化过程中BrO3-和其他含溴类物质(HOBr/OBr)生成的主要影响因素进行分析.结果表明:降低初始溴离子(Br-)质量浓度、臭氧投加量、接触时间或pH值均可减少BrO3-生成量;自由溴生成含量亦受Br质量浓度、臭氧投加量和pH的显著影响,而接触时间对其影响则不明显;当初始Br质量浓度小于300 μg/L时,降低臭氧投加量对BrO3-生成影响最大,可使其生成量降低达80％;当初始Br-质量浓度大于300 μg/L时,pH调节则最多可降低50％的BrO3-生成,同时可使相对臭氧投加量降低.     

含溴水臭氧化过程阴离子对溴酸盐生成的影响

为研究常见无机阴离子对含溴水臭氧化过程溴酸盐(BrO3-)生成的影响,本研究通过小试分别考察了不同质量浓度氯离子(Cl-)、碳酸氢根离子(HCO3-)和硫酸根离子(SO42-)对BrO3-生成的影响,并结合反应过程臭氧衰减、中间产物次溴酸/次溴酸根离子(HOBr/OBr-)生成及总溴浓度变化情况,进一步分析了这3种无机阴离子对BrO3-生成的影响机理。结果表明,以60min为例,Cl-质量浓度为3～150mg·L-1的水样BrO3-生成量相对于未投加Cl-条件降低了8.8%～25.7%;反应20min时,SO42-质量浓度从Omg·L-1增至30mg·L-1时,BrO3-生成量减少了63.9%;而当HCO3-质量浓度由0mg·L-1上升至30mg·L-1时,BrO3-生成量增加了6.4倍,其质量浓度超过30mg·L-1,继续投加HCO3-对BrO3-生成量的促进作用提高不大。研究表明,在相同的臭氧投加量和相同的反应时间下,投加Cl-和SO42-均能抑制臭氧化过程BrO3-的生成,而投加HCO3-能极大地促进BrO3-的生成。     

连续流催化臭氧氧化控制溴酸盐生成的效能

考察了以滤后水为本底的连续流体系中,CeO2催化氧化抑制BrO3-副产物生成的效能．发现存在NOM的情况下,连续流O3／CeO2控制BrO3生成的优势仍很明显．分别考察了连续流运行状况下,不同的臭氧质量浓度、Br-质量浓度及接触氧化停留时间对O3／CeO2控制BrO3-生成量的影响．结果表明,在不同反应条件下,O3／CeO2都能明显控制BrO3-的生成．高臭氧投量（5mg／L）下,O3／CeO2氧化抑制BrO3-生成量的优势更明显,比单独臭氧氧化后的降低了73．8％．本实验所采用的Br-质量浓度范围（0～3mg／L）内,实际水体中Br-质量浓度的升高并不会减弱O3／CeO2抑制BrO3-生成量的优势．延长接触氧化的停留时间到9．8min会使得O3／CeO2抑制BrO3生成的效能更高,建议实际生产中采用10min左右的停留时间为宜．     

UV/H2O2/GAC去除自来水中有机物

利用UV/H2O2系统去除自来水中的有机微污染物质,所需H2O2投量高,水力停留时间长;与GAC单元连用,H2O2投量3mg/L,HRT为8～15min,处理效果与O3/GAC系统相当;研究还表明UV/H2O2系统促进GAC去除自来水中有机微污染物质中起主要的是羟自由基的强氧化作用.     

硫掺杂TiO2光催化处理模拟废水Cr( VI)和2-萘酚

采用自制的S/Ti O2作为光催化剂,在可见光下进行光催化降解2-萘酚和还原Cr(VI)的实验。考察了S/Ti O2投加量、2-萘酚初始浓度和p H值对2-萘酚降解光催化性能的影响及Cr(VI)~2-萘酚混合体系光催化反应的研究。结果表明:S/Ti O2投加量为2.0 g/L,2-萘酚溶液初始浓度18.75 mg/L,p H值为6~7时2-萘酚光催化降解效果最好;混合体系中的2-萘酚的降解率及Cr(VI)还原率均较相应的单一体系高,Cr(VI)的还原与2-萘酚的氧化之间产生了协同效应。Cr(VI)和2-萘酚的光催化反应均为拟一级反应动力学。     

H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化合成己二酸

以环己酮为原料,w(H2O2)=30%的过氧化氢为氧化剂,在硫酸氢钠作为助剂的条件下,采用H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3作催化剂合成己二酸。探讨H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3对合成己二酸的催化活性,较系统地研究了催化剂用量、氧化剂用量、酸性助剂硫酸氢钠用量及反应时间四因素对反应的影响。实验表明:H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂是合成己二酸的良好催化剂,在固定环己酮用量为0.1mol的情况下,当催化剂用量为2g,氧化剂用量为50mL,酸性助剂硫酸氢钠的用量为0.05g,反应时间为6h的优化条件下,产品收率可达78.7%。     

黄浦江和长江原水臭氧化工艺中BrO-3的生成

针对黄浦江和长江原水,通过臭氧化小试实验研究副产物溴酸根(BrO-3)的生成.结果表明,黄浦江原水中含溴离子(Br-)较少,生成的BrO-3超标风险较低;而长江原水中Br-含量较高,为103.5 μg/L;1.6 mg/L初始溶解O3、pH 7.3、B-r 100 μg/L、25 ℃条件下,长江原水臭氧化30 min后生成了15.2 μg/L BrO-3,超过国家标准10 μg/L(GB 5749-2006)的限值规定.调低pH值、减少初始O3浓度、降低温度均有利于控制BrO-3的生成.长江原水臭氧化过程中ct值和BrO-3生成量之间线性关系较好.实验中OUT指标与BrO-3生成量的线性关系不明显,不可代替ct作为衡量BrO-3的标准.     

低温高效催化降解刚果红染料的Fe/CeO2催化剂

有机染料废水成为目前世界公认的主要工业污染源之一,对有机染料的降解越来越引起人们的重视.采用溶胶-凝胶法(sol-gel)和浸渍法制备掺杂Fe的催化剂Fe/CeO2,以X-射线衍射(XRD)和N2物理吸附-脱附对催化剂的结构进行了表征,并对其催化降解有机染料刚果红的性能进行了研究.结果表明,在CeO2中添加过渡金属Fe未改变CeO2晶相结构,且Fe物种在CeO2上处于高分散状态.采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)处理10 mg/L偶氮染料刚果红,在低温(5~35℃)范围内,质量分数为2.0%Fe/CeO2催化剂均能表现出高的催化活性.室温25℃时,当催化剂和氧化剂(质量分数为30%H2O2)投加量分别为0.05 g和0.02 mol/L,处理40 min后刚果红降解率可达96%.同时,催化剂重复性实验结果表明催化剂具有良好的稳定性.     

2,4,6-三氯酚的UV/H2O2光化学降解

采用UV/H2O2工艺降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究H2O2投加量、pH、阴离子、阳离子、叔丁醇和腐殖酸对降解效果的影响,并利用LC-HESI-MS-MS探讨UV/H2O2降解2,4,6-TCP的降解机理.研究结果表明:UV/H2O2降解2,4,6-TCP的过程符合拟一级反应动力学.随着H2O2投加量的增加,2,4,6-TCP的去除率和反应速率增加,当H2O2投加量为10 mmol/L时,反应速率常数K达到0.109 4 min-1.酸性条件更利于UV/H2O2降解2,4,6-TCP.水中各种离子的存在对2,4,6-TCP的光解速率有较大的影响,其中阴离子CO32-对反应均存在明显的抑制作用,阳离子Fe3+促进效果显著.2,4,6-TCP的UV/H2O2反应速率随叔丁醇浓度的增加而下降,腐殖酸在低浓度时促进反应进行,在高浓度时,2,4,6-TCP的降解受到抑制.水中2,4,6-三氯酚在UV/H2O2作用下主要发生脱氯反应,生成二氯邻二苯酚或二氯对二苯酚,未得到彻底矿化.     

内电解法联合H2O2处理废水的试验研究

将内电解法与H2O2氧化联合起来应用于废水处理,着重考虑了pH值、H2O2用量以及反应时间对COD去除率的影响规律,并比较了H2O2的投加顺序对废水COD去除率的影响差异.结果表明,废水pH=6.81,经内电解柱处理后出水,调节pH=4.0后,投加0.4~0.5mL/L的H2O2,反应1h后,COD去除率可达95.5%,说明内电解配合H2O2处理废水效果更佳.     

H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化合成环己酮乙二醇缩酮

采用浸渍法制备了H4SiW12O40/ZrO2-Al2O3催化剂,并通过FT-IR、XRD对其进行了表征。探讨了该催化剂对合成环己酮乙二醇缩酮的催化活性,研究了不同因素对产品收率的影响。在n（乙二醇）∶n（环己酮）=1.4∶1,催化剂用量为反应物总质量的1.5%,反应时间75 min的条件下,环己酮乙二醇缩酮的收率为87.5%.     

S_2O_8~(2-)/CaO·Fe_2O_3光催化降解罗丹明B的研究

采用共沉淀法合成新型催化剂S2O28-/CaO.Fe2O3粉体。用红外光谱对其结构进行表征,并考察了助催化剂H2O2的用量、催化剂的投加量以及不同光源对罗丹明B溶液催化降解的影响。实验结果表明,所研制的S2O28-/CaO.Fe2O3粉体为固体超强酸,粒径处于纳米数量级,且其在紫外光区556 nm处有个紫外特征峰。在浸渍液(NH4)2S2O8浓度为0.5 mol/L、S2O28-/CaO.Fe2O3投加量为0.03g/25 mL、H2O2用量为1.00 mL/25 mL下,对浓度为0.6 g/L的罗丹明B溶液在自然光下静置1 h,其降解率可达99.2%。同时还初步探讨了催化降解过程中物理现象与化学性质分析、酸中心的形成机理及催化剂失活的可能原因。     

O3-BAC对微污染水源水氨氮去除研究

针对福州市某水厂原传统处理工艺不能有效去除微污染水源水氨氮,出厂水氨氮不能稳定达标的情况,采用臭氧-生物活性炭(O3-BAC)处理工艺对水厂进行了中试研究,研究了臭氧投加量、水温、臭氧接触室气水比、活性炭滤池空床停留时间(EBCT)、流向等因素对氨氮去除的影响.结果表明:对于氨氮浓度为0.6~2.0 mg·L-1的微污染水源水质,最佳的臭氧投加量为2 mg·L-1;且当水温为16~24℃,臭氧接触室气水比为5∶3∶2,EBCT为15 min时,氨氮的去除效果在75%以上;此外,与下向流工艺相比,上向流工艺具有较高的去除率.     

H4SiW6Mo6O40／SiO2在H2O2催化氧化环己酮合成己二酸中的应用

采用溶胶一凝胶法制备了二氧化硅负载硅钨钼酸催化剂．以二氧化硅负载硅钨钼酸（H4SiW6M06040／SiO2）为催化剂,30％H202为氧源,催化氧化环己酮合成己二酸．探讨H4SiW6Mo6O40／SiO2对氧化反应的催化活性,较系统地研究了二氧化硅负载硅钨钼酸用量、反应温度、H。02用量、反应时间等因素对产物收率的影响．实验表明：H4SiW6Mo6O40／SiO2是合成己二酸的良好催化剂;在n（环日酮）：n（H2O2）：n（H4SiW6Mo6O40／SiO2）=100：198：0．124,反应温度为110℃,反应时间3．5h的最佳条件下,己二酸的收率可达86．7％．     

H_2O_2与HNO_3生成速率比值判别臭氧生成敏感性

为了更好地理解珠三角臭氧污染特性,使用中尺度气象模型与三维空气质量模型MM5-CAMx v5.20系统,并调用化学过程分析等模块,基于2004年10月这一典型污染时段,对使用H2O2与HNO3生成速率比值(p(H2O2)/p(HNO3))判别珠三角臭氧生成敏感性的适用性进行了研究。结果表明:在珠三角地区,当p(H2O2)/p(HNO3)0.35时,可以断定其为臭氧生成的挥发性有机物(VOC)控制区,比值在0.35~1.6为过渡区,而比值大于1.6时为臭氧生成的NOx控制区。在秋季各种污染类型下,珠江口东部、佛山南部、广佛交界处白天都是臭氧生成的强VOC控制区;而珠三角西部与西南部则经历了从早上臭氧生成的VOC控制区或过渡区向下午NOx控制区的演变,珠三角北部与东部等大部分地区为臭氧生成的NOx控制区。     

次氯酸钠/过氧化氢法处理含铜绿微囊藻原水

以铜绿微囊藻实验室单培养液及其10倍稀释液为原水,pH分别为7.3、7.6,用NaOCl和H2O2作氧化剂,以663nm吸光度变化百分率为指标,分别研究了单独氧化及先应用NaOCl后续H2O2氧化处理、再对已处理过的水样分别投加PAC混凝去除铜绿微囊藻的效果.结果表明:在水中NaOCl、H2O2浓度分别为2.0、1.5mg/L条件下,NaOCl、H2O2、联合氧化处理原水和稀释水的去除率分别为82.2%、50%,83.3%、57.1%,92.2%、78.5%;再分别投加PAC,浓度为40mg/L,混凝沉淀后,单独投加氧化剂的水样的去除率均不超过90%,联合氧化后的水样的去除率达到100%.NaOCl或H2O2刺激藻细胞分泌保护性粘性物质,这些粘性物质包裹藻细胞形成沉降性能良好的聚集体,但对PAC混凝有不利影响,联合氧化改善了这些物质的特性而促进了混凝效果.     

硅藻土负载纳米Fe3O4催化臭氧处理渗滤液膜滤浓缩液混沉出水

以垃圾渗滤液膜滤浓缩液混沉出水为研究对象,制备硅藻土负载纳米Fe₃O₄作为催化剂催化臭氧处理浓缩液.考察溶液初始pH值、臭氧体积流量和催化剂投加量对处理效率的影响.结果表明:在溶液初始pH值为7,臭氧体积流量为1.0 L·min^-1,催化剂投加量为0.8 g·L^-1,反应时间为90 min时,化学需氧量(COD)和UV₂₅₄去除率分别为67.8%和86.3%.对进出水进行三维荧光光谱(3D-EEM)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析的结果表明:经催化臭氧氧化处理以后,浓缩液中的腐殖酸、富里酸和色氨酸等难降解物质大幅度减少;烷烃类、酚类和杂环类物质质量分数下降,烷烃类衍生物质量分数上升;硅藻土负载纳米Fe₃O₄催化臭氧对于浓缩液有着较好的处理效果.     

羧甲基壳聚糖-Cu2+配合物催化分解H2O2的研究

研究羧甲基壳聚糖-Cu2+配合物对H2O2分解的催化活性及影响因素。以壳聚糖为原料,制备水溶性羧甲基壳聚糖(CMC),再以其为配体制备CMC-Cu2+配合物,并将CMC-Cu2+配合物应用于催化H2O2分解的反应,考察了w(CMC)/w(CuCl2)、体系pH值对H2O2分解的影响。结果表明:温度为25℃,w(CMC)/w(CuCl2)为5∶1时形成的CMC-Cu2+配合物,在pH值为7附近,对质量分数为5%的H2O2的分解率12 h为92.5%,24 h为99.5%,说明CMC-Cu2+配合物对H2O2分解有良好的催化作用。     

弱碱并流沉淀法制备纳米氧化铋

以Bi( NO3)3·5H2O为原料,利用弱碱并流沉淀法制备Bi2O3粉体,实验结果表明最佳的工艺条件为:反应温度为30℃,Bi(NO3)3溶液的浓度为0.20 mol/L,最佳反应pH为8.XRD分析结果表明产物为α - Bi2O3,晶粒尺寸约为34 nm.     

CH_3COOOH/H_2O_2液相氧化脱除烟气中砷的实验研究

针对环境中的砷污染对人体健康的影响,以CH3COOOH/H2O2溶液作为吸收剂,在自行设计的小型鼓泡反应器中进行了烟气脱砷的实验研究.考察了H2O2浓度、过氧乙酸投加量和模拟烟气成分等因素对烟气脱砷效率的影响.结果表明,在H2O2浓度为0.2mol/L,CH3COOOH投加量为0.04mol/L,溶液pH值为5.5,吸收液温度为50℃时,脱砷效率可达100%.采用高效液相色谱-氢化物发生-原子荧光联用技术(HPLC-HG-AFS)对液相离子产物进行了定性与定量检测,脱砷产物主要为As(V).