UV/H2O2工艺降解环丙沙星的研究

采用UV/H2O2工艺去除水体中的喹诺酮类抗生素环丙沙星（CIP）。考察了溶液pH值、H2O2投加量以及水体基质对环丙沙星降解效率的影响,分析了降解产物的生成情况。研究表明,环丙沙星的降解符合拟一级反应动力学模型。降解速率受溶液pH值的影响,酸性及中性条件,有利于环丙沙星的降解。H2O2投加量的增大,使得降解速率逐渐增大,但速率增幅逐渐变缓;最佳H2O2/环丙沙星摩尔比为2 000。实际水体中存在的NOM、NO3-,促进了单独UV作用下,环丙沙星的降解。水体中的.OH焠灭剂,抑制了UV/H2O2联合作用下,环丙沙星的降解;实际水体中的光解速率常数低于超纯水中的光解速率常数。GC-MS分析表明,UV/H2O2工艺,使环丙沙星氧化降解生成氨基乙酸、丙二酸、丙三醇和对苯二甲酸等小分子有机物。     

UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶影响因素及机理

利用UV/H2O2光氧化反应器降解水中的磺胺嘧啶,考察了H2O2投量、pH值、紫外功率等因素对去除效果的影响,同时对反应动力学及降解产物进行了分析。结果表明,在紫外辐照与H2O2氧化共同作用下,UV/H2O2降解水中磺胺嘧啶效果显著,去除率达90%以上,其降解过程符合一级反应动力学模型（R2=0.991 2）。H2O2投量与磺胺嘧啶降解速率常数具有良好的线性关系,H2O2投量由0.03增大至1.50 mmol·L-1,反应速率常数由0.048 2增大至0.359 9 min-1;同时,随着紫外灯功率由5增大至15 W,反应速率常数由0.066 2增大至0.163 1 min-1;随着初始磺胺嘧啶浓度由0.02增加至0.08 mmol·L-1,反应速率常数由0.251 7逐渐降低至0.046 8 min-1;pH由3.0升高至7.0,反应速率常数由0.070 2增大至0.102 3 min-1,当pH继续增大时,反应速率常数反而降低。根据液相色谱/质谱（LC/MS）对中间产物分析,UV/H2O2降解磺胺嘧啶生成质荷比（m/z）为173、186和200的对氨基苯磺酸等中间产物,推测S-N键和C-N键被打开,这些中间产物可进一步被降解,但TOC去除率仅为7%,表明磺胺嘧啶仅部分被矿化。UV/H2O2工艺处理磺胺嘧啶的电能效率（EEO）采用每一对数减少级电能输入进行评价,优化条件下电能效率为0.078 kWh·m-3,可为实际工程应用提供参考。     

UV/H2O2工艺降解典型消炎药布洛芬影响因素和降解机理

布洛芬是一种典型药物和个人护理用品（PPCPs）,大量生产和广泛使用给环境带来了一定危害。基于响应面方法,采用UV/H2O2工艺降解布洛芬（IB）,对降解过程中的影响因素（光强、H2O2投加量、初始IB浓度）进行了探讨,构建响应面模型。优化的最佳反应条件为：H2O2投加量0.10 mol·L-1、初始IB浓度5.00 mg·L-1、UV光强1 400 μW·cm-2,预测和实验IB以及反应动力学速率常数接近,说明响应面模型能够有效描述UV/H2O2降解反应过程。同时用离子阱质谱仪鉴定出IB羟基加成物、4-乙基苯酚、对异丁基苯甲酸等降解中间产物,其中IB羟基加成物的细胞毒性大于IB本身,最后提出降解机理。本研究为UV/H2O2工艺降解典型消炎药类污染物提供技术参考。     

溶液中阴离子对UV/H2O2降解十二烷基苯磺酸钠的影响及其机理

研究了UV/H2O2工艺对十二烷基苯磺酸钠(LAS)的去除效果、溶液中阴离子对LAS降解的影响及机理.结果表明:UV/H2O2工艺可以有效地去除水中的LAS;在H2O2投加量为8 mg/L,14 W低压汞灯照射下,LAS在蒸馏水和自来水中的反应速率常数分别为0.018 0 、0.012 2 min-1;NO-3、Cl-、SO2-4和HCO-3对LAS光降解有抑制作用,当该4种离子摩尔浓度均分别为5、10、15 mmol/L时,对LAS光降解的抑制程度为HCO-3》NO-3》Cl-》SO2-4,且随着离子摩尔浓度的增大,抑制作用增强;LAS在自来水中的反应速率常数低于在蒸馏水中的反应速率常数是由于水中多种离子影响的结果.     

溶液中阴离子和腐殖酸对UV/H2O2降解2,4-二氯酚的影响

研究了UV/H2O2工艺对2,4-二氯酚(2,4-DCP)的去除效果和水中阴离子、腐殖酸对该工艺降解2,4-DCP的影响.结果表明:UV/H2O2工艺可以有效地去除水中2,4-DCP,光降解过程符合一级反应动力学模型;在H2O2投加量为8 mg/L、1个30 W低压汞灯照射下,2,4-DCP在蒸馏水和自来水中反应速率常数分别为0.023 2、0.016 2 min-1;NO-3、Cl-、HCO-3对2,4-DCP光降解有抑制作用,当3种阴离子摩尔浓度为0.5、10.0、20.0 mmol/L时,对2,4-DCP光降解的抑制程度为HCO-3＞NO-3＞Cl-;腐殖酸在低浓度时,促进光降解反应进行,在高浓度时,2,4-DCP的光降解受到抑制.自来水中的反应速率常数低于蒸馏水中的反应速率常数是由于水中多种阴离子和腐殖酸影响的结果.     

UV/H2O2/草酸铁络合物光降解邻苯二甲酸二丁酯研究

研究了邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在UV/H2O2/草酸铁络合物体系中的光降解.结果表明,UV/H2O2/草酸铁络合物能有效地光解DBP;在pH值为4时,DBP光解速率最快,中性和碱性条件下光解效率降低;DBP的光解速率随H2O2浓度的升高而增大,但H2O2浓度较大时,其对·OH的清除作用使DBP的光解速率减慢;[Fe3 ]/[C2O42]＜1/10,DBP光解速率随Fe3 浓度增大明显提高,[Fe3 ]/[C2O42]＞1/10时,引起DBP光解速率的增加不明显.     

UV/H2O2协同光降解处理酒石酸镍废水

含镍电镀废水中酒石酸的存在,使得废水中总镍无法通过化学沉淀法去除,无法满足达标排放要求。采用UV/H2O2光降解法处理酒石酸镍体系废水,考察了不同反应pH值、过氧化氢投加量、光照时间对酒石酸镍体系络合废水的处理效果。实验结果表明：UV/H2O2法对酒石酸镍体系废水有很好的协同处理效果,光降解过程呈拟一级动力学过程;优化的酒石酸镍废水处理工艺为反应pH值3.0,30%过氧化氢投加量2 mL·L-1,15 W功率紫外灯光照下反应120 min,在优化的工艺条件下,采用化学沉淀法去除水中镍,处理后电镀废水中总镍可满足《电镀污染物排放标准》（GB 21900-2008）中0.5 mg·L-1要求。     

UV/H2O2联合氧化法去除畜禽养殖废水中抗生素

随着畜禽养殖业的迅猛发展,畜禽养殖废水污染问题日益突出,尤其是养殖过程中大量使用抗生素,致使畜禽养殖废水含有抗生素,成为一类新型环境危害污染物.如何有效去除畜禽养殖废水中的抗生素,成为国内外研究热点.采用UV/H2O2联合氧化法去除畜禽养殖废水中抗生素(磺胺甲恶唑、磺胺噻唑、磺胺甲噻二唑、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺二甲嘧啶)...     

O3、H2O2／O3及UV／O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2／O3及UV／O3等高级氧化技术（AOPs）对某焦化公司的生化出水进行深度处理,考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响,确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40min,溶液pH8．5,反应温度25℃,此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47．14％和73．47％;H2O2／O3及UV／O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高,但H2O2／O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量。研究结论表明,单纯采用COD作为评价指标,并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。     

Degradation of bisphenol A using UV and UV/H2O2 processes

Bisphenol A (BPA; 4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol) is a substance typically used in the plastic industry. It is used in the production of epoxy resins, polycarbonate, or fire retardants or as a stabilizer and an antioxidant in numerous types of plastics. Bisphenol A is introduced into the environment via municipal and industrial wastewater. Because of its hydrophobic properties, BPA has the potential for sorption on activated sludge during the biological wastewater treatment processes. This study investigated the degradation of BPA by means of UV-radiation and in the UV/H2O2 process with the presence and absence of hydrocarbonate ions (HCO3(-)) as hydroxyl radicals (OH*) scavengers. The calculated value of quantum yield was equal to 0.18, and the value of BPA rate constant with hydroxyl radicals was equal to 3.3 x 10(9) M(-1) s(-1).     

Degradation of bisphenol A by the UV/H2O2 process: a kinetic study

A theoretical and experimental study of bisphenol A (BPA) degradation by the UV/H₂O₂ process in water is presented. The effects of the H₂O₂ concentration and the specific rate of photon emission (E_P,0) on BPA degradation were investigated. A kinetic model derived from a reaction sequence was employed to predict BPA and hydrogen peroxide concentrations over time using an annular photochemical reactor in batch recirculation mode. The local volumetric rate of photon absorption (LVRPA) inside the photoreactor was computed using a Line Source with Parallel Plane emission model (LSPP). From the proposed kinetic model and the experimental data, the second order rate constants of the reactions between hydroxyl radicals and the main reacting species (H₂O₂ and BPA) were estimated applying a nonlinear regression method. A good agreement between the kinetic model and experimental data, for a wide range of operating conditions, was obtained. For BPA, H₂O₂, and TOC concentrations, the calculated root means square errors (RMSE) were 2.3?×?10^??2, 9.8?×?10^??1, and 9.0?×?10^??2 mmol L^??1, respectively. The simplified kinetic model presented in this work can be directly applied to scaling-up and reactor design, since the estimated kinetic constants are independent of the reactor size, shape, and configuration. Further experiments were made by employing low BPA initial concentration (100 μg L^??1) in water and real wastewater. A lower degradation rate of BPA was observed in the real wastewater, although the UV/H₂O₂ process has also been able to completely degrade the target pollutant in less than 1 h.

     

Photodegradation mechanism for bisphenol A at the TiO2/H2O interfaces

Bisphenol A (BPA) can be decomposed photocatalytically under UV-illumination in aqueous TiO2 dispersion. The two methyl groups in BPA were initially attacked with .OH and/or .OOH radicals having strong oxidizing power, followed by the cleavage of the two phenyl moieties. Finally, the photomineralization to CO2 gas occurred via oxidative processes involving carboxylic acids and aldehydes. The decomposition of structurally similar substances of 4,4'-ethylidenebisphenol (EBP) and 4,4'-methylenebisphenol (MBP) was compared. The decomposition of BPA gave more kinds of intermediates such as 4-isopropylphenol, 4-ethylphenol, etc. On the other hand, that of EBP gave mainly 4-isopropylphenol and that of MBP gave a predominant product of 4-hydroxybenzaldehyde. These photooxidative pathways were proposed on the base of the evidence of oxidative intermediate formation.     

UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3和UV/H2O2工艺降解水中富里酸的研究

采用硼氢化钠还原法制备核-壳结构的Fe-FeOxH2x-3复合材料,研究了富里酸在UV/H2O2和UV/H2O2/Fe-FeOxH2x-3两种不同反应体系下的降解情况。结果表明,核-壳结构Fe-FeOxH2x-3的存在,提高了UV/H2O2降解富里酸的反应速率,TOC去除达到84%。采用XAD树脂吸附法对反应前后的富里酸进行化学分级表征,结果表明,富里酸经反应后憎水酸（HoA）、弱憎水酸（WHoA）和憎水中性物质（HoN）都有所减少,进而转化为亲水性物质（HiM）;用超滤膜法对富里酸进行物理分级表征,考察了富里酸在反应前后分子量分布的变化情况。同时,富里酸经过反应后生成的中间产物降低了三氯甲烷生成趋势。     

臭氧/双氧水/紫外光联用降解饮用水中溴氯乙腈的试验研究

为减少饮用水氯化消毒过程中产生的含氮消毒副产物溴氯乙腈(BCAN),降低其潜在的致癌风险,分别采用臭氧(O3)、双氧水(H2O2)和紫外光(UV)及其联合工艺,考察了不同试验条件下BCAN的降解效果及影响因素,并探讨了其降解机制和动力学规律。结果表明,O3、H2O2和UV工艺对BCAN降解效果都不理想,UV/H2O2和UV/H2O2/O3联合工艺可以较有效地降解水中的BCAN。在BCAN初始质量浓度为20μg/L、紫外光强为31μW/cm2、H2O2质量浓度为40 mg/L、O3质量浓度为7.9mg/L条件下,反应进行120min后,UV/H2O2联合工艺与UV/H2O2/O3联合工艺对BCAN的降解率分别为77.50%、94.05%。UV/H2O2/O3联合工艺对BCAN的降解效果比UV/H2O2联合工艺更好,UV/H2O2和UV/H2O2/O3联合工艺降解BCAN均符合一级反应动力学规律。     

UV/O3-化学沉淀-厌氧/好氧法处理合成革废水

为了降低合成革废水的毒性,提高废水的可生化性,采用臭氧紫外催化氧化+化学沉淀组成预处理,后经生物法处理,取得了较好的处理效果。结果表明：化学需氧量（COD）、二甲基甲酰胺（DMF）和二甲胺（DMA）的平均去除率分别达到99%、96%%和96%左右。该工艺克服了传统生物处理中废水的可生化性差、无法提供足够的碳源供生物脱氮等问题,而且简单、经济,对于该废水治理具有推广应用价值。     

自组装单层材料对水中除草剂西玛津的吸附研究

以SiO2微粉为基底制备了终端接有SO3H基的自组装单层材料(SO3H/SiO2),研究了其吸附水中弱碱性除草剂西玛津的性能及机制.结果表明,SO3H/SiO2能有效清除水中西玛津,如0.12 g SO3H/SiO2对20 mL 1.4 mg/L西玛津吸附3 h,其吸附率达91%.吸附等温实验数据用Langmuir吸附等温式拟合效果优于Freundlich吸附等温式.吸附机制为静电相互作用,西玛津分子大部分以分子形式到达自组单层的表面,SO3H基电离的H 使西玛津质子化而带正电,从而与-SO3-通过静电作用而保留在SO3H/SiO2的表面.