零价铁氧化亚硫酸钠体系降解酸性橙废水的研究

采用零价铁-亚硫酸钠(Fe~0-Na_2SO_3)相结合的新型氧化体系,以酸性橙7(Acid Orange 7,简称AO7)作为目标污染物,考察零价铁用量、亚硫酸钠浓度,反应初始pH值,以及外加Cl~-的浓度对AO7脱色效果的影响。采用紫外可见吸收光谱法来测定底物浓度的变化。结果表明,Fe~0-Na_2SO_3体系在酸性环境下能够有效去除AO7。在水样初始pH=2, c(Na_2SO_3)=0.3 mmol/L, c(Fe~0)=0.06 g/L时,AO7的去除率最佳,达到78%。在Fe~0-Na_2SO_3体系中,外加Cl~-浓度对AO7的降解效果基本上没有影响。本次研究为酸性高盐废水的处理提供一种廉价、有效的研究方向。     

等离子体处理模拟甲基橙染料废水的研究

采用双介质阻挡放电等离子体废水处理系统对模拟的甲基橙染料废水进行了实验研究。主要通过改变处理时间、溶液的酸碱性、初始浓度以及加入Fe~(3+)催化剂等因素,探讨了低温等离子体处理甲基橙染料废水的最佳实验条件:最佳处理时间为18~21 min;在酸性条件下的处理效果较佳;溶液的初始浓度对脱色率影响不大;在加入Fe~(3+)催化剂脱色效果更好,脱色率可以达到79%左右。     

Fe0价铁催化Fenton法降解酸性橙Ⅱ的研究

以Fe0作为H2O2的催化剂,建立了Fe0催化Fenton法(Fe0-Fenton)处理染料酸性橙Ⅱ(AOⅡ)模拟废水.Fe0的添加保证了溶液中较高的Fe2+含量,促进了H2O2的分解并提高了Fenton反应的降解效率.同时考察了初始pH、铁屑投加量、H20:投加量、铁屑粒径和染料初始含量等因素对降解效果的影响,结果表明,在溶液初始pH为3、铁屑投加量为10g·L-1、H2O2投加量为10mmol·L-I,铁屑粒径为0.84～0.42mm的最佳处理条件下,初始质量浓度200mg·L-1的AOII溶液在120 min内脱色率达到100%.     

高锰酸钾降解偶氮染料酸性橙Ⅱ实验研究

目前对于水溶性的染料废水的脱色，传统的生物处理方法很难达到要求。高级氧化技术证明是一种非常有效的去除染料色度甚至实现完全矿化的方法。本文研究了高锰酸钾对偶氮染料酸性橙Ⅱ的脱色效果，考察了酸性橙Ⅱ初始浓度、高锰酸钾投加量、初始pH条件、反应时间的影响。结果表明，高锰酸钾能够实现酸性橙Ⅱ的有效去除。高锰酸钾在酸性条件下的脱色效果最好，中性条件下最差。高锰酸钾是一种稳定的氧化剂。     

H_2O_2增效强化日光光解脱色酸性大红染料影响因素的研究

针对印染废水脱色难的问题,采用强化日光、H_2O_2及强化日光-H_2O_2联用工艺脱色处理含偶氮染料-酸性大红的模拟染料废水,研究了溶液起始浓度、共存无机阴离子、H_2O_2投加量等影响因素对酸性大红降解脱色效果的影响.结果表明,单独使用H_2O_2(4.0 mmol·L~(-1))不能有效脱色酸性大红溶液;单独强化日光照射对酸性大红废水有一定的脱色效果;而强化日光-H_2O_2联用工艺对模拟废水中的酸性大红具有良好的脱色效果,且符合假一级动力学方程.在酸性大红浓度为20mg·L~(-1)、模拟日光光强为2W·cm~(-2)、H_2O_2投加量4.0mmol·L~(-1)和反应时间为60min条件下,酸性大红模拟废水的脱色率可达97.0%.组合工艺和单独氧化法相比,即提高了处理效率,又可节省H_2O_2的投加量.     

催化湿式过氧化氢氧化处理酸性橙Ⅱ动力学研究

采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)处理酸性橙Ⅱ染料废水,研究催化氧化过程中酸性橙Ⅱ的反应动力学。通过正交试验考察反应温度、初始pH值、H_2O_2浓度、催化剂量对酸性橙Ⅱ降解效果的影响,得到最佳反应条件为:反应温度60℃,初始pH=3,H_2O_2浓度24 mmol/L及催化剂0.050 g,酸性橙Ⅱ脱色率接近100%,COD去除率为77.66%。各反应条件对降解效果的影响顺序为:反应温度>初始pH>H_2O_2浓度>催化剂量。过氧化氢催化氧化酸性橙Ⅱ过程符合Fermi方程动力学模型,通过Marquardt-Levenberg算法回归计算得到动力学参数。     

二氧化钛光催化降解酸性嫩黄的研究

研究了二氧化钛在紫外光下,对酸性嫩黄模拟染料废水的光催化脱色效果。研究结果表明,当酸性嫩黄溶液初始浓度为100 mg/L,溶液初始pH为4,二氧化钛的投加量为0.34%,光催化反应80分钟,其脱色率可达93%。二氧化钛的煅烧温度为450℃时,催化效果最好。光催化氧化法是处理酸性嫩黄染料废水的有效方法。     

强化日光/H_2O_2协同作用对酸性黑染料的降解脱色研究

在H2O2存在条件下,对酸性黑染料进行加强日光照射处理,系统地研究了染料初始浓度、pH值、光照强度、不同阴离子等因素对酸性黑染料废水的脱色效果的影响。结果表明,染料初始浓度越低,光降解速率越高;酸性媒介比碱性媒介更有利于酸性黑光解脱色;染料光解脱色速率随光照强度增加而增加,但在较高光强下时,降解速率增加并不明显。除SO42-离子外,试验范围内的其它Br-、NO3-、Cl-和NO2-等阴离子,均对降解脱色有抑制作用,其中NO2-对脱色作用抑制最显著。处理前后的UV-Vis谱图分析表明酸性黑在H2O2/强化日光光解处理中脱色是因为染料发生氧化光降作用。     

粉煤灰对活性艳红溶液的吸附脱色处理

以活性艳红染料模拟废水为研究对象,考察粉煤灰对染料废水的吸附脱色作用,考察了粉煤灰的加灰量、吸附时间、吸附温度、废水pH值及初始浓度对活性艳红脱色率的影响。实验表明,废水初始浓度越低,吸附时间越长,脱色效果越好,当吸附时间达60 min时,脱色率趋于稳定;随着粉煤灰加入量的增加,脱色率呈上升趋势,对于100 mg/L的染料溶液,当粉煤灰用量为60 g/L时,染料溶液脱色率可达95%;粉煤灰脱色效果受pH值影响很大,碱性条件下粉煤灰的脱色率较高,酸性条件下次之,中性条件下最差,最佳pH值为10。脱色率随温度的升高而下降,但影响不大。     

非晶态二氧化锰活化过硫酸氢盐氧化法降解酸性橙7

过硫酸氢钾是一种应用广泛的强氧化剂,但其强氧化活性需要外来的催化剂进行活化。本文首次报道了非晶态二氧化锰(AMO)对过硫酸氢盐的活化氧化过程,研究了该氧化体系降解偶氮染料酸性橙7(AO7)分子的性能。通过XRD、SEM、激光粒度分析仪对制备的悬浮态非晶态二氧化锰进行了表征,发现二氧化锰颗粒在溶液中呈现纳-微二级结构,且具有良好的吸附能力。AO7的氧化脱色实验表明,非晶态二氧化锰AMO比晶体态的α-Mn O2纳米棒具有更好的活化氧化脱色性能,且AO7的脱色过程符合拟一级动力学方程,非晶态二氧化锰的特殊结构和吸附作用加速了氧化脱色过程。AO7溶液的氧化矿化实验表明,在20md/L非晶态二氧化锰存在条件下,AO7在过硫酸氢钾氧化体系的矿化率达到82%,非晶态二氧化锰表现出良好的催化性能。采用高锰酸钾与过硫酸氢钾联合作用,由高锰酸钾产生非晶态二氧化锰,可以实现氧化协同效应。     

UV/HA与铁盐体系对染料的脱色研究

水溶性染料活性艳红（Ｘ－３Ｂ）在铁盐与腐植酸共存下,光解脱色效果明显,结果表明在ＰＨ＝３,１．０＊１０＾－５ｍｏｌ／ＬＦｅ（Ⅲ）与０．５ｇ／Ｌ腐植酸的条件下,２０ｍｇ／Ｌ活性艳红溶液的脱色率为７１．４％。染料溶的ＰＨ值,Ｆｅ（Ⅲ）,腐植酸的浓度以及当杰溶液的初始浓度均对染料的脱色有影响。     

苯乳酸发酵液脱色工艺及吸附方程的探讨

以脱色率及苯乳酸回收率为指标,研究了4种活性炭对发酵液吸附脱色的影响。通过单因素实验和正交实验对脱色条件进行优化,得到适宜的脱色条件为:活性炭添加质量浓度为0.015 g/L,初始pH值为6.5,温度90℃,脱色时间为30 m in,在此条件下,活性炭AC1脱色苯乳酸发酵液的脱色率为90.5%,苯乳酸回收率为88.6%。对苯乳酸发酵液脱色体系的吸附等温方程进行了研究,其吸附过程以物理吸附为主,遵循Freund lich等温方程。     

Degradation of ultrahigh concentration pollutant by Fe/Cu bimetallic system at high operating temperature

To investigate the degradation of high concentration pollutant by Fe/Cu bimetallic system at a high operating temperature, 10,000mg/L acid orange 7 (AO7) aqueous solution was treated by Fe/Cu bimetallic system at 80 oC. First, the effect of the operating temperature (30-80 °C) on the reactivity of Fe/Cu bimetallic particles was investigated thoroughly. Then, the studies on the effect of theoretical Cu mass loading, Fe/Cu dosage, stirring speed and initial pH on the reactivity of Fe/Cu bimetallic particles at a high temperature (i.e., 80 °C) were carried out, respectively. The degradation and transformation process of AO7 was studied by using COD, TOC and UV-Vis spectra. The results indicate that high concentration pollutant could be removed effectively by Fe/Cu bimetallic system at a high operating temperature. And the removal efficiencies of AO7 by Fe/Cu bimetallic system were in accordance with the pseudofirst- order model. Finally, it was observed that the high temperature could accelerate mass transport rate and overcome the high activation energy barrier to significantly improve the reactivity of Fe/Cu bimetallic particles. Therefore, the higher removal efficiency could be obtained by Fe/Cu system at a high operating temperature. Thus, the high operating temperature played a leading role in the degradation of high concentration pollutant.     

TiO2/SiO2/Fe3O4的光催化性能及动力学

采用溶胶－凝胶法在表面包覆了SiO2的磁基体Fe3O4上负载TiO2,制备了复合光催化剂TiO2/SiO2/Fe3O4。用AFM和XRD等对其进行了表征,并对其光催化降解溴氨酸的pH值、催化剂加入量、初始溶液浓度等条件进行了探讨。结果表明,当pH＝4.0、催化剂用量为2.0 g/L、初始溶液浓度为30 mg/L、光照时间为30 min时,溴氨酸脱色率可达96.2％,COD去除率为85.1％;动力学研究表明：在实验浓度范围内,溴氨酸的光催化降解反应符合一级动力学规律,反应速率常数（k）与初始溶液浓度（c0）的关系为lnk =－0.171lnc0－2.360;经过4次循环使用后,复合光催化剂仍能保持较高的光催化活性和较高的回收率。     

BP神经网络在膜分离处理废水中的应用

为能更好地预测工艺条件对膜分离过程的影响,运用BP神经网络技术建立输入变量为压差、流速、浓度和温度,输出变量为膜通量的预测模型。通过大量实验数据训练预测模型,得到的网络模型整体误差平方和仅为0.014 5;计算值与模拟值相比,10组不同条件的膜通量平均预测误差仅为1.1,证实了所建立的BP神经网络膜通量预测模型与实验值吻合程度较好,有较好地预测能力。在此基础上进一步考察了工艺参数对膜分离过程的影响。     

高压脉冲电场中活性氧化铝滴滤床对印染废水脱色的效能

研究了一种新型的用于去除液相污染物的方法———高压脉冲电场中活性氧化铝滴滤床去除有机物,并考察了其对印染废水脱色的效能。结果表明在高压脉冲电场与活性氧化铝的相互作用下和其他合适的条件下亚甲基蓝去除率可达67.68%。随着电压的增加、流速的减小、初始质量浓度的减小、pH的增加和空气的通入,亚甲基蓝的分解效率都得到了增加。在脉冲电场作用下,活性氧化铝表面产生局部放电,提高了亚甲基蓝的降解率;同时放电过程也增强了氧化铝对于亚甲基蓝的吸附,二者的相互作用促进了亚甲基蓝的降解。     

Effect of continuous addition of H2O2 and air injection on ferrioxalate-assisted solar photo-Fenton degradation of Orange II

An experimental study based on ferrioxalate-assisted solar photo-Fenton (SPFox) process shows how non-biodegradable azo dye Orange II (OII) solutions degradation can be enhanced or slowed down by continuous addition of hydrogen peroxide and air injection depending on operation conditions. The decoloration and mineralization of dye solution has been carried out in a solar Compound Parabolic Collector (CPC). An optimization study was done by using Multivariate Experimental Design including the following variables: flow rate of H₂O₂, air flow rate, pH and initial concentrations of Fe(II) and oxalic acid. The efficiency of photocatalytic degradation was determined from the analysis of color and Total Organic Carbon (TOC). Experimental data were fitted using neural networks (NNs) which allow the simulation of the process for any value of variables in the studied experimental range. The results reveal that the continuous addition of H₂O₂ improves the photocatalytic efficiency since the scavenger effect of peroxide is minimized. On the other hand, this system permits the use of a ferrous concentration below the discharge legal limit (2 ppm) being bubbling of air not necessary in that conditions. In addition, oxalic acid can be used to pH adjustment, reducing the operation costs of Fe removal, chemicals and electric power. Under the optimal conditions, 100% decoloration of dye solution can be reached by using both processes (SPFox with H₂O₂ addition at the beginning or along the reaction) but with different reaction rates. However, the efficiency of TOC removal was higher in the SPFox process with continuous addition of H₂O₂ (95% TOC removal in SPFox system with continuous addition of peroxide versus 80% TOC removal in SPFox system when peroxide is added at the beginning of the reaction). Molecular and/or radical reaction pathway was studied by conducting the reaction in the presence and absence of tert-butylalcohol.     

AgBr/Zn3(OH)2V2O7·2H2O可见光催化降解亚甲基蓝溶液

采用水热和沉淀两步合成法制备AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂,研究其在可见光下降解亚甲基蓝溶液的性能,并考察催化剂用量、亚甲基蓝溶液初始浓度、pH值以及盐浓度对光催化性能的影响,评价AgBr/Zn₃(OH)₂V₂O₇·2H₂O催化剂的重复使用性能。结果表明,在前驱液pH为10、120 ℃水热10 h、Ag与Br物质的量比为0.20条件下制备的复合催化剂在可见光下反应120 min后,1.0 g·L^-1的催化剂对10 mg·L^-1的亚甲基蓝溶液脱色率达到85.2%。NaCl对亚甲基蓝的降解起抑制作用,Na₂SO₄对亚甲基蓝的降解起促进作用。催化剂重复使用4次后,光照120 min后的亚甲基蓝溶液脱色率可达66.4%。催化剂对不同初始浓度亚甲基蓝溶液的光催化降解符合一级动力学模型。     

BP神经网络在炼油污水回用于循环水系统中腐蚀率的预测

介绍了BP神经网络的构造及基本原理,阐述了利用MATLAB的GUI建立BP模型的方法和步骤,并将其应用于炼油污水回用于循环冷却水系统腐蚀率的预测,建立一个以电导率和p H为输入向量、腐蚀率为输出向量的BP神经网络预测模型。结果表明,采用GUI建立的三层结构的BP神经网络模型,对炼油污水循环冷却水系统的腐蚀率的预测具有较高的预测精度。说明人工神经网络在循环水腐蚀预测中的应用是可行的,具有一定的应用价值。     

基于BP神经网络紫外可见光度法测定苏丹红混合组分

应用人工神经网络,以BP算法对混合样品中苏丹红系列的三种组分(苏丹红Ⅰ、苏丹红Ⅲ、苏丹红Ⅳ)的浓度进行测定。在MATLAB 7.0中建立BP神经网络,优化网络条件,对训练样本进行训练,然后对检测样本进行检测。预测结果的误差范围在0.03%~9.20%之间。当样品浓度<0.1×10-4mol/L时,预测误差较大,均在5%以上;当浓度>0.1×10-4mol/L时,预测的相对误差较小,均在5%以下。该方法已用于模拟水样中微量苏丹红的检测。