超声波/零价铁降解对氯苯胺性能及机理研究

在超声波/零价铁体系中考察了溶液初始pH值、浓度对对氯苯胺降解的影响.在pH值为3～11范围内最佳条件为pH=9;初始浓度为0.1、0.2和0.4 mmol/L时的降解率(180 min)分别为83.2%、63.5%和36.1%.对氯苯胺在单纯铁粉、单纯超声波和超声波/零价铁3种体系中降解符合拟一级反应动力学规律,速率常数分别为6.83×10-4、3.95×10-3和1.01×10-2 min-1,增强因子为218%,表明铁粉与超声波对对氯苯胺降解有明显的协同效应.在体系中加入自由基捕捉剂正丁醇能抑制对氯苯胺的降解,证实对氯苯胺降解主要是依靠羟基自由基的氧化作用.     

超声波/零价铁降解对硝基苯胺的试验研究

对在超声波、零价铁和超声波/零价铁(U/Fe0)等体系中对硝基苯胺的降解规律进行了研究。研究结果表明,对硝基苯胺在超声波作用下,降解规律符合一级反应动力学模型,但超声波对高浓度的对硝基苯胺降解效果较差。在U/Fe0体系中,超声波和零价铁对降解对硝基苯胺具有协同作用,对硝基苯胺降解速率显著提高。降解机理显示,对硝基苯胺在零价铁表面上发生原电池反应,被还原为对苯二胺,在超声波作用下进一步降解。在U/Fe0体系中添加Cu2+,形成Fe/Cu原电池,可进一步促进对硝基苯胺的降解速率,降解效率优于铸铁屑形成的Fe/C原电池。     

超声波／零价铁降解对硝基苯胺的试验研究

对在超声波、零价铁和超声波／零价铁(U／Fe^0)等体系中对硝基苯胺的降解规律进行了研究。研究结果表明。对硝基苯胺在超声波作用下，降解规律符合一级反应动力学模型，但超声波对高浓度的对硝基苯胺降解效果较差。在U／Fe^0体系中，超声波和零价铁对降解对硝基苯胺具有协同作用，对硝基苯胺降解速率显著提高。降解机理显示，对硝基苯胺在零价铁表面上发生原电池反应，被还原为对苯二胺，在超声波作用下进一步降解。在U／Fe^0体系中添加Cu^2 ，形成Fe／Cu原电池，可进一步促进对硝基苯胺的降解速率，降解效率优于铸铁屑形成的Fe／C原电池。     

零价铁/过硫酸钾降解对氯苯酚模拟废水

以对氯苯酚（4-CP）为目标污染物,研究了零价铁（ZVI）活化过硫酸钾（KPS）氧化降解4-CP模拟废水的影响因素,对照了单独零价铁、单独过硫酸钾和联合体系的降解性能,检测了降解过程的氯离子和TOC的变化。结果表明,在pH值为5,零价铁投加量为0.3 g·L-1,过硫酸钾浓度为1.6 mmol·L-1,常温条件时,4-CP的去除率10 min可达87%。对照实验表明,体系中4-CP的降解不是零价铁或者过硫酸钾单独作用,而是联合体系产生的自由基的作用,其中硫酸根自由基起主要作用。体系中氯离子浓度随反应进行提高较快而TOC的去除率低于降解率,说明氧化脱氯作用明显,4-CP没有完全矿化。     

超声波和零价铁联用对氯代苯酚脱氯降解作用的研究

采用超声波和零价铁联用对氯代有机物3氯苯酚(CP)、2,4-二氯苯酚(DCP)和2,4,6-三氯苯酚(TCP)模拟废水进行了脱氯处理研究。以单因素法, 考察了铁粉初始投加量、溶液的初始浓度、超声波功率和溶液的pH值等因素对氯代酚降解的影响,并探讨了降解反应动力学。结果表明,超声波和零价铁联用对氯酚具有显著的降解效果,当水样初始浓度为25 mg/L,溶液pH呈弱酸性,超声波功率为200 W时,氯代酚的脱氯效率达到最大值。降解反应符合准一级反应,CP、DCP和TCP的反应速率常数分别0.0613 h^-1、0.374 h^-1和0.197 h^-1。     

超声波-零价铁协同降解废水中活性深蓝M-2GE的研究

研究了超声波-零价铁对废水中活性深蓝M-2GE的协同降解,探讨了铁粉添加量、超声波功率、介质pH和染料的浓度等对活性深蓝M-2GE降解效率的影响。结果表明,零价铁的存在可显著提高废水中活性深蓝M-2GE的超声降解效率,其降解率随着铁粉添加量的增多而升高。介质pH对活性深蓝M-2GE的降解有显著影响,pH=3时降解率最高。另外增大超声功率有利于有机污染物的降解,有机染料的浓度越低,降解率越高。     

零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中的硝基苯

通过间歇式实验,考察了零价铁与厌氧微生物协同还原地下水中硝基苯的效果。实验结果表明,由零价铁腐蚀为厌氧微生物提供H2电子供体还原硝基苯的效果明显优于零价铁和微生物单独作用,硝基苯去除率分别提高21.8%和57.0%。弱酸性条件有利于协同反应进行,当初始pH为5.0和6.0时,4 d后硝基苯去除率比初始pH为7.0时的提高74.4%和35.2%。增加零价铁投加量可提高协同还原的效果,零价铁最佳投加量为250 mg/L。零价铁腐蚀产生的Fe2+无法作为电子供体被微生物利用,但可作为无机营养元素促进协同过程。由于零价铁产H2速率受表面覆盖物影响不明显,在地下水修复过程中可保证协同效果并延长零价铁的使用寿命。     

改性纳米零价铁的制备及其去除水中的四环素

对聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)改性纳米零价铁(NZVT)用于水中四环素(TC)的去除进行研究.通过XRD,TEM和BET对改性后的纳米铁性能进行表征.探讨不同反应条件对PVP-NZVI去除四环素的影响.实验结果表明,在制备过程中添加PVP-K30改性剂可以明显减小纳米铁颗粒粒径,增大比表面积,提高TC的去除率.当初...     

零价铁复合有机膨润土处理染料废水的研究

针对目前印染废水处理现状及膨润土在水处理中回收困难等问题,提出将零价铁复合到有机膨润土中制成零价铁复合有机膨润土(ZVI-OB),以达到高效吸附并降解污染物的目的。以染料废水(Orange II) 作为研究对象,考察了废水中染料的初始浓度、pH以及吸附时间对ZVI-OB去除染料效率的影响,并研究了吸附后降解过程中时间和pH对污染物降解的影响以及降解前后膨润土层结构的变化。研究结果表明,ZVI-OB相对于CTMAB改性的有机膨润土而言,其吸附量有所降低,但ZVI-OB在吸附污染物之后能有效降解有机物。ZVI-OB在饱和吸附Orange II后经催化氧化,总有机碳含量降低为原来的19%,可以重复利用。     

零价铁还原协同微生物降解处理化工废水的研究

针对某工园区综合化工废水的水质特征,拟将零价铁(ZVI)还原与厌氧折板反应器(ABR)、前置反硝化(A/O)工艺耦合对其进行处理,考察了系统的运行效果,并对废水中的特征污染物——对氯硝基苯的降解性能进行了分析。结果表明,ZVI预处理后化工废水中残留的对氯硝基苯在ABR中厌氧微生物作用后得到进一步降解,且在ABR处理过程中COD去除率较单独ZVI或微生物作用时大幅提高,虽然ZVI对难降解有机物无矿化作用,但可将难降解有机物转化为毒性较小的有机物,明显改善废水的生化性;通过控制合适的混合液回流比、有效补充碳源和碱度,可以提高A/O系统的运行效率;在较佳的工况(ABR系统HRT为24h,A/O池污泥回流比为100%、混合液回流比为3∶1,碳源投加量为3.5g)下运行连续2个月,整个系统的COD平均去除率在90%以上,出水COD质量浓度基本低于100mg/L,NH3-N去除率在80%~90%,出水NH3-N质量浓度在20mg/L以下,出水对氯硝基苯、对氯苯胺质量浓度分别在0.58~4.08、0.68~5.88mg/L,出水水质符合《江苏省化学工业主要水污染物排放标准》(DB32/939—2006)。     

超声强化Fe0去除阳离子红GTL的研究

采用US/Fe0系统去除阳离子红GTL,考察了pH值、Fe0用量、超声功率及活性炭、H2O2、盐分添加对阳离子红GTL去除率的影响,利用紫外-可见吸收光谱变化查明阳离子红GTL在不同条件下的去除差异性,利用SEM解析铁的形态与染料去除的相关性。结果表明： pH≥5.0时超声和Fe0具有协同效应,Fe0用量2 g/L,pH=7.0,超声功率135 W,阳离子红GTL去除率达到96.07%;一定量的活性炭、H2O2、盐分添加会加速染料去除,US加速Fe0反应速度,但不改变染料降解机理,添加活性炭能够彻底降解阳离子红GTL,添加H2O2提供的氧化环境抑制苯胺类化合物生成;铁的形态及与染料的接触是影响染料去除效果的重要原因。     

热活化过硫酸盐对双酚A的降解及其机理

研究了热活化过硫酸盐对双酚A的氧化降解效能及机理,探讨了温度,反应物初始浓度,pH值,阴离子和腐殖酸对双酚A降解的影响。结果表明:在实验范围内,双酚A的降解率随温度和过硫酸钠初始浓度的升高而增加;双酚A在酸性条件下的降解率比在中性和碱性条件下要高;阴离子的存在会抑制溶液中双酚A的降解,抑制作用依次为SO42- >Cl- >NO3-;加入腐殖酸后,双酚A的降解受到抑制。双酚A的降解中间产物主要为对苯二酚、对异-丙烯基苯酚、2-甲基-2,3-二氢苯并呋喃和3-甲基-2,3-二氢苯并呋喃。     

超声强化Fe0去除阳离子红GTL的研究

采用US/Fe⁰系统去除阳离子红GTL,考察了pH值、Fe⁰用量、超声功率及活性炭、H₂O₂、盐分添加对阳离子红GTL去除率的影响,利用紫外-可见吸收光谱变化查明阳离子红GTL在不同条件下的去除差异性,利用SEM解析铁的形态与染料去除的相关性。结果表明： pH≥5.0时超声和Fe⁰具有协同效应,Fe⁰用量2 g/L,pH=7.0,超声功率135 W,阳离子红GTL去除率达到96.07%;一定量的活性炭、H₂O₂、盐分添加会加速染料去除,US加速Fe⁰反应速度,但不改变染料降解机理,添加活性炭能够彻底降解阳离子红GTL,添加H₂O₂提供的氧化环境抑制苯胺类化合物生成;铁的形态及与染料的接触是影响染料去除效果的重要原因。     

超声波／纳米铁协同降解氯代苯酚的试验

通过间歇试验对超声波／纳米铁协同降解氯代苯酚（CPs）废水进行了研究，结果表明，超声波／纳米铁协同对CPs的降解率明显高于单纯超声波和单纯纳米铁的降解率；协同体系、单纯超声波和单纯纳米铁降解CPs均符合准一级反应动力学，协同体系的降解速率较单纯超声波提高了5．1-5．6倍，较单纯纳米铁提高了17．7～21倍，并且比它们的几何迭加值高4倍以上；氯代苯酚降解的准一级速率常数和降解率满足以下规律：PEP〉2，4，5-TCP〉2，4-DCP〉3-CP；探讨了混合废水的降解：在混合废水体系中，结构易裂解的优先降解，然后为浓度高的优先降解。     

纳米铁协同超声降解氯苯的研究

报道了纳米铁协同超声波降解一氯代苯 (CB)的研究。探讨了有效声强、pH、CB初始浓度对降解效果的影响。比较了纳米铁协同超声波和单纯超声波对CB的降解效果和降解速率 ,反应 2 0min时 ,纳米铁协同超声波的降解率达到95 % ,而单纯超声波的降解率仅为 1 0 8%。上述两者都符合准一级反应动力学 ,超声波降解CB的准一级速率动力学常数k=6× 1 0 -3 min-1 ,而协同作用降解CB的准一级动力学常数k =1 6 3× 1 0 -1 min-1 ,提高了 2 7倍。     

超声波/纳米铁协同降解氯代苯酚的试验

通过间歇试验对超声波/纳米铁协同降解氯代苯酚(CPs)废水进行了研究,结果表明,超声波/纳米铁协同对CPs的降解率明显高于单纯超声波和单纯纳米铁的降解率;协同体系、单纯超声波和单纯纳米铁降解CPs均符合准一级反应动力学,协同体系的降解速率较单纯超声波提高了5.1~5.6倍,较单纯纳米铁提高了17.7~21倍,并且比它们的几何迭加值高4倍以上;氯代苯酚降解的准一级速率常数和降解率满足以下规律:PCP>2,4,5-TCP>2,4-DCP>3-CP;探讨了混合废水的降解:在混合废水体系中,结构易裂解的优先降解,然后为浓度高的优先降解。     

纳米零价铁处理冶炼废水

多年的理论和机制研究发现,纳米零价铁（NZVI）作为还原剂及吸附剂,可处理水溶液中的多种重金属及类金属物质;而高效处理含高浓度重金属且成分复杂的冶炼废水是一项技术难题。本研究针对特定的冶炼废水（高浓度重金属及砷、高浓度氨氮、低pH、高含盐量）,研究了pH及NZVI投加量对砷、铜、锌、铅、镍的处理效果,并考察了连续流反应器中水力停留时间（HRT）及NZVI投加量对处理效果的影响。实验通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）进行水样测试,扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）进行固相表征。实验表明,通过NZVI处理,砷、铜、锌、铅、镍去除率均达99%以上,出水浓度均小于0.1 mg/L,达到废水排放标准（GB 8978-1996）。通过连续流反应器的应用发现,适当增大HRT、增加NZVI投加量,有利于更长时间保证出水水质的良好,延长NZVI消耗时间,提高废水处理量。结果显示,NZVI对复杂冶炼废水有极好的处理效果,在废水处理领域有着独特的优势,为后续研究及实际应用提供借鉴。     

不同阳离子对Fe~0还原硝酸盐的影响

由于水中硝酸盐污染的普遍性、难去除性和对人体健康的潜在危害性而引起人们的广泛关注。通过批实验,考察了不同阳离子(Fe2+、Fe3+和Cu2+)对Fe0还原硝酸盐的影响。结果表明,由于加入阳离子可直接或间接地增加溶液中的Fe2+而都能促进硝酸盐的还原,作用顺序为Fe3+Fe2+Cu2+;Fe2+对硝酸盐的还原具有重要作用,并随着反应的进行,转化为铁氧化物附着在铁表面而降低铁的活性;硝酸盐还原的主要产物为氨氮,亚硝酸盐只在反应初期有少量积累,尤其是加Cu2+的体系中,但随后都很快降低;在所有体系中,检测到的三氮(NO3--N、NO2--N和NH4+-N)之和只占理论总氮的51.5%~82.6%;动力学分析表明,硝酸盐的还原在不加阳离子的体系中更符合一级反应,而加了阳离子的处理更符合Lo-gistic模型。本研究结果阐明了Fe2+对Fe0还原硝酸盐的重要性。