过硫酸盐对TiO_2/硅藻土复合催化剂光催化效能的影响

以硅藻土为载体,通过溶胶凝胶法制备TiO_2/硅藻土复合催化剂,并利用扫描电镜(SEM),X射线衍射仪(XRD)对光催化剂进行表征,探究了过硫酸盐对TiO_2/硅藻土复合催化剂光催化效能的影响.结果表明,所制备的TiO_2/硅藻土复合催化剂中TiO_2呈锐钛矿型,TiO_2较均匀的负载在硅藻土表面.过硫酸盐能大大提高富里酸的去除效果,90min时,UV_(254)和TOC去除率分别达到92.7%和40.9%,相当于未加过硫酸盐180min时UV_(254)和TOC的去除率.加入过硫酸盐后产生了H~+,H~+对UV_(254)和TOC去除率的贡献仅占38.7%和24%.随着硫酸盐浓度的增加,水中富里酸的去除率先增加后处于平衡状态.本实验条件下,最佳过硫酸盐浓度为75mg/L.在过硫酸盐存在的条件下,pH值在5～7时,光催化反应效果最为明显.     

过硫酸盐协同电化学体系去除渗滤液中富里酸

中国多数焚烧厂采用“MBR+反渗透”工艺处理渗滤液,该工艺的反渗透膜进水富里酸含量偏高,是导致反渗透膜结垢污染的原因之一。为降低反渗透膜进水中富里酸含量,研究以过硫酸盐协同电化学体系处理自配富里酸废水,讨论体系中去除富里酸的主要活性物质,并考察了初始pH值、过硫酸盐投加量、电流密度、极板间距、NaCl质量浓度对富里酸去除率的影响。在此基础上,考察协同体系处理实际焚烧厂渗滤液MBR出水的效果。结果表明：过硫酸盐协同电化学体系对富里酸的去除能力主要由SO₄^-·、·OH和Cl^-生成的HClO提供,其中HClO有着较大的贡献,其次是·OH,SO₄^-·贡献最小。初始pH及极板间距对富里酸去除率的影响不大;富里酸去除率随初始过硫酸盐浓度的增大先升高后降低;随电流密度增加先增加后不变;随Cl^-质量浓度增大而略微降低。其中,过硫酸盐投加量、电流密度是主要的影响因素。采用过硫酸盐协同电化学体系处理实际焚烧厂渗滤液MBR出水,在电流密度30 mA/cm²...     

电絮凝对Ni-EDTA废水的影响研究

采用电絮凝法处理Ni-EDTA废水,研究了溶液初始浓度、电解质浓度、反应时间及电流密度四个因素对水中污染物的去除效果影响。结果表明:在溶液pH为6.5,Ni-EDTA初始浓度为0.85 mmol·L~(-1),电流密度为2.5 m A·cm~(-2),Ni~(2+)与TOC去除率在50 min时达到最大值,分别为74.85%与60.50%。随着电流密度的升高,Ni~(2+)与TOC去除率在短时间后达到较高去除率。Ni~(2+)与TOC去除过程均符合一级动力学模型。对溶液进行三维荧光扫描,分析结果表明:水中的类富里酸经电絮凝降解为类色氨酸。     

H_2O_2-电化学氧化法联合处理合成橡胶废水的试验研究

采用H2O2和电化学氧化相结合的方法,以简单碳棒为电极,对某橡胶厂废水进行催化氧化处理.结果表明:对COD为769mg/L、TOC为826 mg/L的橡胶废水,经过1:6稀释后,单纯用H2O2氧化处理,在100mL废水中,加入1.5mL或更多的H2O2,在90分钟以后,COD和TOC的最大去除率分别不超过27%和14.5%;单纯用电化学方法进行处理,在电压达到5.5V以上后,电解90分钟或更长时间,COD和TOC的去除率也不超过45.0%和25.0%;但在电解池内加入H2O2后,再进行电化学氧化,反应速度明显加快,效果也得到较大改善.在90分钟时COD去除率可达83.6%,TOC的去除率可达59.7%.     

富里酸光电降解抑制三氯甲烷生成能机理

验证了Ti/TiO2光电催化对富里酸降解有协同作用.对多孔Ti/TiO2光电降解富里酸前后影响三氯甲烷生成潜能做了机理探讨,考察了耗氯量、三氯甲烷生成能和荧光光谱图的变化过程,试验结果表明,随着富里酸TOC质量浓度的增加,三氯甲烷生成量逐渐增大,经过2 h的光电催化降解,耗氯量和三氯甲烷生成能分别被减少了72%和81%.荧光光谱图的变化也充分说明了经过光电催化氧化,富里酸溶液的荧光光强明显减弱,腐殖化程度降低,因此通过光电催化氧化可有效破坏富里酸的结构使得氯化过程产生的消毒副产物量大大减少.     

超声-Fenton去除垃圾渗滤液的反应动力学

为研究US-Fenton去除垃圾渗滤液的TOC去除速率,采用超声-Fenton联用技术处理垃圾渗滤液,研究运行模式,初始p H值、试剂比、H2O2用量和初始浓度等对超声-Fenton联用技术的影响。结果表明序批式超声-Fenton运行模式获得最高的TOC去除率;结合运行成本、反应速率常数和TOC去除率,US-Fenton处理垃圾渗滤液的最佳条件为:初始p H为3,试剂比为5,[H2O2]/[TOC0]为2,初始浓度为600mg/L。此时,TOC,COD和BOD5去除率分别为77.8%,89.0%和80.6%,并发现最终产物中甲酸、乙酸和草酸占COD的比例为23.8%。     

零价铁-Fenton氧化法预处理医药化工废水

研究用零价铁(Fe0)/双氧水(H2O2)-Fenton氧化法预处理医药化工废水.考察不同初始参数如初始pH、H2O2浓度、Fe0用量、废水初始TOC浓度、温度等对废水TOC去除率的影响.试验结果表明,在初始pH值为3.0、H2O2/TOC摩尔比为2、Fe0用量为12.0 g/L,废水初始TOC浓度为1.0 g/L和反应温度25℃的条件下,反应60 min后,废水TOC的去除率为75.5%.酸性条件和提高温度均有利于反应的进行.研究表明,曝气/Fe0/H2O2系统可作为一种有效去除医药化工废水中有机污染物的预处理方法.     

电化学法处理蚀刻液中高氨氮废水研究

蚀刻液处理过程中所产生的废水残留有高浓度氨氮,其环境污染风险大且难治理.电化学氧化法因其快速、高效的处理效率受到学术界的广泛重视.文章系统地探讨了电化学氧化法去除蚀刻液处理过程中高含氮废水的机理和影响因素.结果表明：针对初始质量浓度为2 000 mg·L^-1的模拟氨氮废水,电化学氧化法去除其中氨氮的最佳条件为质量浓度ρC l-=6 000 mg·L^-1、初始pH=9、电流密度60 mA·cm^-2,电解3 h后,氨氮去除率达到86.87%;针对实际废水,氨氮去除率可达75.42%.此外,向电化学体系中引入沸石材料后,模拟废水和实际废水中氨氮去除率可分别提高到92.79%和83.17%.     

不同碳源及电压对微生物电解池脱氮性能的影响

在不同电压条件下，考察微生物电解池(MEC)对模拟沼液中不同碳源(乙酸、富里酸)和总氮的脱除效果，并分析其微生物群落结构变化。以乙酸为碳源，NO₃^--N几乎完全被去除，化学需氧量(COD)去除率稳定在72%左右；以富里酸为碳源，NO₃^--N和COD去除率分别下降至40%～50%和50%～60%。比较而言，MEC在0.2～0.4 V电压条件下COD和总氮去除性能更稳定；在更高的电压(0.8 V)条件下，NO₃^--N的去除率最高上升至52%，但总氮去除率下降至(32.4±3.7)%。高通量测序结果显示，外加电压可以有效地提高微生物菌群抵抗底物负荷冲击的能力，并增加MEC反应器内的菌群特别是自养脱氮菌的多样性和丰度。其中，自养反硝化菌Thanuera的丰度由4.35%增长到7.65%；在以富里酸为碳源的MEC反应器中，多种厌氧脱氮细菌被激活富集，反硝化细菌Anaerolineae最大丰度为11.16%，厌氧氨氧化菌Planctomycetota的相对丰度由对照组...     

富里酸对生物成因次生高铁矿物形成的影响

为揭示在富硫酸盐环境中富里酸对生物成因次生高铁矿物形成的影响,通过摇瓶试验,研究了嗜酸性氧化亚铁硫杆菌（A. ferrooxidans）参与不同富里酸浓度,对次生高铁矿物合成体系中pH、Fe2+氧化率、TFe沉淀率,以及矿物矿相、官能团、形貌和元素组成的影响。结果表明,pH变化整体呈现先上升后下降的趋势。富里酸浓度0.2-0.4 g/L体系在72h内Fe2+完全氧化,富里酸浓度0.6-1.0 g/L体系在144 h后Fe2+逐渐完全氧化,FA-0.2 g/L体系最高氧化速率（6.69 mmoL/L）是空白组（3.93 mmoL/L）的1.7倍,表明低浓度的富里酸能够促进Fe2+的氧化,提高氧化速率,高浓度的富里酸对A. ferrooxidans活性具有抑制作用,使氧化率降低,Fe2+最高氧化速率延迟。富里酸浓度低于0.4 g/L时,TFe沉淀率与空白组相近;富里酸浓度高于0.6 g/L时,TFe沉淀率比空白组有显著的提高,富里酸浓度的提高促进了Fe3+的水解。随着富里酸浓度提高,次生高铁矿物主衍射峰强度逐渐增强,但其官能团未发生改变,在富里酸浓度0.6-1.0 g/L体系中可以通过SEM察到施氏矿物且其含量逐渐增加,通过EDS分析,试验组K元素含量低于空白组,N和C元素高于空白组,表明富里酸浓度提高抑制黄钾铁矾的生成,有利于黄铵铁矾和施氏矿物的生成且次生高铁矿物对富里酸具有吸附作用     

UV/过硫酸盐降解水中氧氟沙星的动力学和机理

研究了UV/过硫酸盐(peroxydisulfate,PDS)降解水中氧氟沙星(ofloxacin,OFL)的动力学和机理。考察了OFL和PDS初始浓度、pH、腐殖酸、富里酸对OFL降解作用的影响。结果表明,UV/PDS体系降解OFL的过程符合准一级反应动力学方程,OFL的降解速率随OFL初始浓度的增加而减小,随PDS初始浓度的增加而增大;酸性和碱性条件均抑制了OFL的降解,且碱性条件的抑制作用更为显著。腐殖酸和富里酸也不同程度地抑制了OFL的降解。经液相色谱-高分辨质谱联用仪(UPLC-MS)分析,得到了UV/PDS降解OFL的4种产物,推测主要的降解途径是脱甲基和开环作用。对比可知,UV/PDS降解OFL的反应速率(0.622 3 min~(-1))较相同条件下UV/H_2O_2降解OFL反应速率(0.518 4 min~(-1))快,由此可以预见,UV/PDS高级氧化技术在水处理中具有广阔的应用前景。     

富里酸氯化-消毒副产物生成的影响因子

３－氯－４－（二氯甲基）－５－羟基－２（５Ｈ）－呋喃酮（ＭＸ）及二氯乙酸（ＤＣＡ）和三氯乙酸（ＴＣＡ）是氯化消毒副产物（ＤＢＰｓ）研究的重点。水体中的腐殖质,特别是富里酸,是饮用水消毒副产物的重点前驱物。从太湖底泥中提取富里酸,进行模拟氯化,用ＧＣ／ＭＳ测定生成的ＭＸ和氯代酸,研究氯化条件对ＭＸ、ＤＣＡ及ＴＣＡ生成量的影响。结果发现,ＭＸ、ＤＣＡ、ＴＣＡ的生成量与总有机碳（ＴＯＣ）浓度呈正性相关;     

TiO2修饰微流控芯片反应器的研制及应用

研究了微流控芯片中纳米TiO2薄膜的制备方法.采用粉末溶胶法在通道中涂覆多孔纳米TiO2涂层,获得催化活性高、稳定性好的光催化微反应器.以UV-LED为光源,在光催化微反应器中进行富里酸的光催化降解条件试验和苯甲醛与乙醇的光催化有机反应,优化了反应条件.在光照强度为120 mW/cm2,流速100μL/h,H2O2质量分数2%,富里酸初始pH值为1,光反应时间仅为192s的条件下,水样中2.5g/L富里酸降解率可达90%.在该微反应器中进行苯甲醛与乙醇的光催化反应,反应时间为96s,光强为0.8mW/cm2时,苯甲醇和氢化苯偶姻的最大产率分别为8.5%和65.2%.     

Mn2+在Ti/SnO2+SbOx/PbO2电极上的电氧化研究

比较了Ｔｉ／ＳｎＯ２＋Ｓｂｘ／ＰｂＯ２电极与Ｔｉ／ＰｂＯ２电极在电解Ｍｎ＾２＋体系中的析氧极化曲线、Ｍｎ＾２＋的氧化极化曲线和电极寿命,发现加入中间层后的Ｔｉ／ＳｉＯ２＋ＳｂＯｘ／ＰｂＯ２电极对Ｍｎ＾２＋的电氧化有更好的催化活性和较长的使用寿命。用正交实验法探讨影响Ｍｎ＾２＋→Ｍｅ＾３＋＋ｅ电极过程的因素,找出以Ｔｉ／ＳｂＯｘ／ＰｂＯ２电极为阳极用无隔膜电解槽电解Ｍｎ＾２＋的最佳工艺条件,在此条件     

分体式流化床催化臭氧–絮凝工艺深度处理焦化废水生化尾水

采用催化臭氧-絮凝联用工艺处理焦化废水生化尾水,寻求最优处理效果,探究废水中溶解性有机污染物的特征和降解过程.通过自主设计的分体式流化床催化臭氧装置对废水进行处理,结果表明,在30％体积比的催化剂投加量、3 L/min的臭氧流量以及700 mg/L的絮凝剂投加量这一最佳反应条件下,焦化废水生化尾水的COD去除率为83....     

基于PbO_2电极电化学降解对硝基苯酚的研究

本工作采用电化学方法,制备钛基PbO2电极,用于对硝基苯酚溶液进行电化学降解.考察了溶液pH值、电流强度、支持电解质浓度等因素对对硝基苯酚去除率的影响,确定了对硝基苯酚电化学降解的最佳反应条件,并就对硝基苯酚的电化学降解历程进行了简要分析,提出了对硝基苯酚的可能降解途径.     

Ce改性Ti基PbO_2电极的制备及电催化氧化4—氯酚的研究

采用电沉积法制备了Ti基PbO2电极(Ti/PbO2)和Ce改性Ti基PbO2电极(Ti/PbO2—Ce).利用扫描电子显微镜(SEM)和循环伏安法对改性前后的电极进行表征,并考察电极的电催化氧化能力.实验结果表明:Ti/PbO2—Ce电极具有比Ti/PbO2电极更小的晶粒尺寸和更高的电催化氧化降解有机物污染物能力.Ti/PbO2—Ce电极电催化氧化降解4—氯酚(4—CP)2 h后,溶液的BOD5/COD值由0.03升高到0.48,有效地提高了4—CP废水的可生化性.