磁性CoFe_2O_4催化PMS降解水体中磺胺甲基嘧啶的研究

针对普通工艺难以降解水中磺胺类抗生素现象,采用CoFe_2O_4/PMS工艺降解水中磺胺甲基嘧啶。磁性纳米铁酸钴(CoFe_2O_4)通过催化分解单过氧硫酸氢钾(PMS)产生具有强氧化性的硫酸自由基(·SO_4^-)降解水中磺胺甲基嘧啶,探讨了溶液中CoFe_2O_4浓度、PMS浓度、温度、反应物初始浓度、pH、无机阴离子和腐植酸浓度等影响因素。结果表明,降解过程符合拟一级动力学模型。一定范围内,CoFe_2O_4、PMS浓度越高,降解速率越快;温度对降解效果影响较大;反应物初始浓度与降解速率呈负相关;pH=9时降解速率最快;一定浓度的HCO_3-)降解水中磺胺甲基嘧啶,探讨了溶液中CoFe_2O_4浓度、PMS浓度、温度、反应物初始浓度、pH、无机阴离子和腐植酸浓度等影响因素。结果表明,降解过程符合拟一级动力学模型。一定范围内,CoFe_2O_4、PMS浓度越高,降解速率越快;温度对降解效果影响较大;反应物初始浓度与降解速率呈负相关;pH=9时降解速率最快;一定浓度的HCO_3^-促进磺胺甲基嘧啶的降解,Cl-则抑制其降解;腐植酸浓度越高,降解速率越慢。     

UV-C辐照降解水中磺胺类药物

采用C类紫外线或称为短波紫外线（即UV-C）辐照降解水中磺胺类药物,考察了磺胺类药物种类、UV光强、磺胺类药物初始浓度、反应液pH对降解效果的影响。结果表明UV-C辐照对磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶和磺胺甲恶唑的降解过程均符合拟一级反应动力学。UV-C辐照技术对磺胺甲恶唑的去除率最高,在反应液pH为7,光强为142μW/cm^2,初始浓度为0.02mmol/L条件下,辐照30 min后磺胺甲恶唑去除率达到67.80%,而磺胺嘧啶和磺胺甲基嘧啶去除率仅15%左右。通过增大紫外光强和减小初始浓度,可提高反应速率和磺胺甲恶唑去除率。反应液pH对反应效果的影响显著,酸性条件更利于UV-C辐照降解磺胺甲恶唑。     

氯离子活化过一硫酸钾降解水中甲氧苄啶

以水中典型药物及个人护理品甲氧苄啶(TMP)为目标污染物,研究了氯离子活化过一硫酸钾(PMS)氧化降解TMP的效能和机理;对比了氯氧化工艺和Cl~–活化PMS对TMP的去除效能;考察了底物初始浓度、NH_4~+、NO_3~–、CO_3~(2–)、HCO_3~–、温度和腐植酸对TMP降解的影响。研究表明,TMP降解过程符合拟一级反应动力学模型,反应动力学常数为0.0296min–1(R~20.97);随着TMP初始浓度的增加,反应速率常数kobs减小;氯氧化工艺和Cl~–活化PMS对TMP的去除率相近,但Cl~-活化PMS降解TMP的反应速率较慢。NH_4~+的存在会抑制降解反应,并且氯氧化工艺对NH_4~+更敏感;NO_3-对降解反应无影响;CO_3~(2–)和HCO_3~–的会抑制降解反应,CO_3~(2–)浓度越大,抑制作用越强。HCO_3-浓度越大,抑制作用越弱;温度越高,反应速率常数越大。根据阿伦尼乌斯方程,得到TMP的反应活化能E_a为66.97kJ/mol;溶液中腐植酸浓度越大,TMP的去除率越小。     

臭氧联合过氧化氢(O_3/H_2O_2)降解水中甲基托布津

杀菌剂甲基托布津(TM)是常见的农药类内分泌干扰物。采用臭氧联合过氧化氢(O_3/H_2O_2)工艺对甲基托布津进行降解,考察了不同氧化系统、过氧化氢投加量、溶液初始pH、溶液中共存阴离子多种因素对O_3/H_2O_2去除甲基托布津的影响。结果表明:高级氧化联用技术O_3/H_2O_2工艺降解水中甲基托布津的效果良好,甲基托布津的降解反应符合一级反应动力学模型,其反应速率常数为0.107 9 min~(-1)。不同H_2O_2与O_3的摩尔比、溶液初始pH值和水中常见阴离子对O_3/H_2O_2工艺的降解情况影响显著。对于甲基托布津的O_3/H_2O_2降解过程:最佳摩尔比为0.75;最佳pH值为7;水中常见阴离子对甲基托布津降解影响的大小顺序为CO_3~(2-)SO_4~(2-)Cl~-NO_3~-。     

紫外光活化过硫酸盐降解磺胺甲嘧啶

以常用抗生素磺胺甲嘧啶为目标污染物,以过硫酸盐为氧化剂,研究在不同体系中过硫酸盐对磺胺甲嘧啶降解率的影响。实验结果表明:磺胺甲嘧啶的降解率与溶液中过硫酸盐浓度成正比;随着光照强度的增高,磺胺甲嘧啶的降解率也逐渐升高;当pH值=10时,UV/PS体系对磺胺甲嘧啶的降解率最高;HCO-3和NO-3的浓度越高,紫外光活化过硫酸盐降解磺胺甲嘧啶会受到明显抑制;在酸性条件和弱碱性条件下起主要作用的是·SO-4,碱性条件下起主要作用的是·OH。     

Fe~(2+)/PMS法处理模拟次甲基蓝废水的研究

针对印染废水具有致癌、致畸和致突变性,急需经济高效的处理技术,结合基于SO_4~-·高级氧化技术可高效氧化难降解有机污染物的特点,以模拟次甲基蓝印染废水作为目标污染物,采用Fe~(2+)/PMS类芬顿体系,考察了初始MB浓度、初始PMS浓度、初始Fe~(2+)浓度、初始溶液pH值对MB脱色效率的影响。结果表明,Fe~(2+)活化PMS的速率较快,氧化MB脱色可分为两个阶段,快速反应阶段和慢速反应阶段,在快速反应阶段内生成大量的SO_4~-·,有利于MB的快速脱色。该体系氧化MB的最佳Fe(Ⅱ)/PMS摩尔比为1.25∶1,最佳反应pH值为3.0,MB脱色效率与MB初始浓度成反比,与PMS初始浓度成正比,Fe~(2+)/PMS体系主要产生的活性物种为SO_4~-·。研究结果可为以次甲基蓝为代表印染废水高效氧化提供一定的理论依据及技术支持。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。     

热激活过硫酸盐降解水中双氯芬酸钠机理

为了高效降解水中有机污染物双氯芬酸钠,采用热激活过硫酸盐工艺,考察了双氯芬酸钠初始浓度、过硫酸盐(PS)投加量、温度、氯离子浓度和腐植酸(HA)投加量共5种因素对热激活PS去除双氯芬酸钠的影响。结果表明:双氯芬酸钠被热激活过硫酸盐产生的自由基降解过程与·级反应动力学规律相符,反应速率常数随着双氯芬酸钠初始浓度的增加而逐渐减小,而在一定的PS浓度范围内,随着PS投加量的增加,双氯芬酸钠的降解率增加;温度从40~70℃的过程中,去除率与反应速率常数都迅速增大;水中存在腐植酸时,会对热激活过硫酸盐产生的·SO_4~-降解双氯芬酸钠产生抑制效果;水中存在的氯离子也会对热激活过硫酸盐产牛的·SO_4~-降解双氯芬酸钠的效果具有一定抑制效果。     

紫外线对水溶液中西酞普兰降解的影响因素

采用UV工艺处理西酞普兰,分别考察了初始浓度、pH、H_2O_2投加量、水质等因素对西酞普兰降解的影响。结果表明:西酞普兰的降解反应符合拟一级动力学模型,西酞普兰的初始浓度越高,其降解速率越低;pH值为6时,西酞普兰降解速率最高;外加H_2O_2可促进西酞普兰的降解,投加的H_2O_2浓度越大,西酞普兰的降解速率越快。此外,西酞普兰的降解会受到水质的影响,其在超纯水中降解速率最高,其次为地表水,最后为二级出水。腐植酸、富里酸均可抑制西酞普兰的降解行为。自由基淬灭试验结果表明,UV降解西酞普兰的过程中存在自敏化作用。