紫外-微臭氧工艺中O_3的产生及其在有机物降解中的作用

研究以低压汞灯作为光源的高级氧化工艺中石英玻璃套管内O3的产生情况,考察紫外-微臭氧工艺(UV-microO3)对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力,分析O3在降解有机物中的作用。研究结果表明:套管内空气接受185 nm紫外辐射能够产生一定质量浓度的O3,当空气以3.0 L/min的流量通过套管时产生O3质量浓度为0.778 mg/L,降低进气湿度和压强均有利于O3的产生;低质量浓度O3的投加能够显著提高UV对有机物的去除效果,不同工艺对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力由大到小为:UV-microO3,UV/曝气,UV;投加羟基自由基(·OH)清除剂——叔丁醇对UV-microO3去除有机物产生抑制作用;UV-microO3去除有机物过程中O3分子的直接氧化作用可忽略,而O3受到紫外激发产生的·OH发挥了重要作用。在氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除中,·OH的贡献率分别为:48.29%,65.31%和69.05%,ACUCHEM程序模拟结果验证了该结论。     

UV/Fenton试剂处理高浓度含酚废水的实验研究

研究UV/Fenton试剂中各个因素对降解高浓度含酚废水的影响,确定UV/Fenton法处理高浓度含酚废水的最佳工艺条件.保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度、反应时间等实验条件,考察这些因素对UV/Fenton法处理高浓度含酚废水效果的影响.结果表明,UV/Fenton试剂对高浓度舍酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率.当苯酚初始浓度为1 000 mg/L时,紫外光波长为253.7 nm,反应时间为25～40 min,pH值为6～7,H2O2浓度为40～50 mmol/L,Fe2+浓度为28～30 mg/L时,苯酚去除率可迭90%以上,满足后续生物降解要求.     

UV/H2O2/GAC饮用水深度处理的研究

进行了UV/H2O2/GAC系统用于饮用水深度处理的试验研究,结果表明,UV/H2O2/GAC对UV254和TOC均有良好的去除效果,当H2O2投量为3.0 mg/L,UV/H2O2反应器停留时间为20 min时,系统的COD和UV254去除率为44.6%和72.8%.UV/H2O2主要作用在于改善了GAC对有机物的吸附,产生了羟基自由基,从而提高了去除效果.     

活性艳蓝印染废水处理技术研究

分别采用紫外线照射(UV)、臭氧(O3)氧化、UV/O3联合法处理活性艳蓝KN-R模拟印染废水,对不同方法的处理效果及影响因素进行研究。结果表明:单纯UV法处理模拟印染废水脱色及COD去除效果甚微;O3氧化处理模拟印染废水,脱色效果明显,COD的去除效果不明显;UV/O3联合法脱色效果明显优于单纯的UV法或O3氧化法,当废水初始浓度为400 mg/L,pH值为12,臭氧空气流量为80 L/h,处理60 min时脱色率高达99.4%,COD去除率为32.0%。     

UV/H2O2/GAC去除自来水中有机物

利用UV/H2O2系统去除自来水中的有机微污染物质,所需H2O2投量高,水力停留时间长;与GAC单元连用,H2O2投量3mg/L,HRT为8～15min,处理效果与O3/GAC系统相当;研究还表明UV/H2O2系统促进GAC去除自来水中有机微污染物质中起主要的是羟自由基的强氧化作用.     

Fenton试剂和UV-Fenton试剂深度处理垃圾渗滤液

研究了Fenton试剂和紫外光(UV)＿Fenton试剂联合深度处理垃圾渗滤液的最佳工艺条件,并对它们的处理效果进行比较,结果表明,最佳工艺条件是:H2O2量相当于COD耗氧值的1.5倍(即H2O2为0.96g/L)、pH值为3、FeSO4·7H2O的浓度为3.6×10-4mol/L(即100mg/L)、反应时间120min。在最佳工艺条件下,UV＿Fenton试剂联合处理渗滤液COD去除率达71.5%,比Fenton试剂单独处理时COD去除率提高了13%。     

AC/O3-BAC工艺去除微污染珠江原水的初步研究

通过实验考察了活性炭(AC)催化臭氧氧化-生物活性炭(BAC)组合工艺用于处理珠江原水的净水效能,并与臭氧-活性炭工艺(O3-BAC)进行了比较.结果表明,AC/O3-BAC组合工艺对TOC、UV254、氨氮等指标均具有较好的去除效率,优化参数为:臭氧投加量50 mg/h、曝气量200 L/min、氧化时间15 min.在试验条件下AC/O3-BAC对TOC和CODMn的平均去除率为28.5%和50.3%,较BAC工艺去除TOC和CODMn分别提高16.0%和34.8%;较O3-BAC工艺去除TOC和CODMn分别提高4.9%和5.9%.3组合工艺对有机污染物的去除具有协同效应,有利于将大分子的有机物氧化为小分子的有机物,提高出水的可生化性,从而有利于后续的BAC对有机污染物的去除.     

AC/O_3-BAC工艺处理珠江原水的初步研究

通过实验考察了活性炭(AC)催化臭氧氧化-生物活性炭(BAC)组合工艺处理珠江原水的净水效能,并与臭氧-活性炭工艺(O3-BAC)进行了比较.结果表明,AC/O3-BAC组合工艺对TOC、UV254、氨氮等指标均具有较好的去除效率,优化参数为:臭氧投加量50mg/h、曝气量200L/min、氧化时间15min.在试验条件下AC/O3-BAC对TOC和CODMn的平均去除率为28.5%和50.3%,较BAC工艺分别提高16.0%和34.8%,较O3-BAC工艺分别提高4.9%和5.9%.组合工艺对有机污染物的去除具有协同效应,有利于将大分子的有机物氧化为小分子的有机物,提高出水的可生化性,从而有利于后续的BAC对有机污染物的去除.     

UV/H_2O_2工艺降解水中扑热息痛

针对传统工艺难以有效去除水中抗生素的问题,采用UV/H2O2工艺降解水中残留的典型药物扑热息痛(APAP)。紫外光会催化双氧水(H2O2)产生羟基自由基(HO.)降解水中扑热息痛。扑热息痛降解过程符合准一级动力学模型。研究其反应物初始质量浓度、H2O2投加量、反应液pH、光照强度及水中不同阴离子对扑热息痛去除率的影响。研究结果表明:随着反应物初始质量浓度的升高,UV/H2O2工艺降解APAP的反应速率降低,当反应物初始质量浓度从2 mg/L增加至10 mg/L时,降解速率常数由0.108 9 min-1降低到0.037 6 min-1;在一定范围内,双氧水投加量越多,APAP的降解速率越快;光照强度越强,APAP的降解速率越快;在酸性条件下,UV/H2O2工艺降解APAP速率较快;阴离子对UV/H2O2工艺降解APAP的影响不同,阴离子体系反应降解速率常数从大至小依次为NO3-,SO42-,Cl-和CO32-。     

复合TiO2光催化氧化含黑索今废水的试验研究

利用TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2)、复合H2O2的TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2/H2O2)、复合Fenton的TiO2光催化氧化技术(UV/TiO2/Fenton),在循环式浆态床反应器中于低压汞灯模式下对黑索今生产混合废水样品的COD降解及脱色过程进行了对比研究. 结果表明:脱色及COD的去除效率依次为UV/TiO2/Fenton＞UV/TiO2/H2O2＞UV/TiO2. 废水的初始浓度对以上技术的处理效果有很大影响,当反应系统的入水COD值低于2 g/L时,在180 min内其COD值都可达标,色度去除也可在90 min内达标.     

基于臭氧/紫外线法的石化污水深度处理

石化行业中的炼油污水经过常规处理工艺后各种有害物质含量虽已达到排放标准,但含量仍较高,长期直接排放必然会导致环境问题,最好的解决办法是对污水进行深度处理后循环利用.针对这种要求,以福建炼油厂的生化池出水为目标水,利用臭氧/紫外线法进行深度处理实验研究,使其满足回用标准,补充到生产用水管线中,参加下一轮的生产循环.实验中对臭氧浓度(分别采用10、20、30、40 g/h的臭氧加入量)及紫外线对水质处理的影响(有或无紫外线)进行了实验分析.试验所用的臭氧发生器为青岛国林生产的CF-G-3-040G型臭氧发生器,其功率为500 W;紫外线灯为广东雪莱特生产的单端紫外线灯,其功率为40 W,峰值波长为253.7 nm;反应器则为自行设计、容积170 L的普通玻璃容器.文中还给出了处理污水达到回用标准所用时间与所加臭氧/紫外线的关系,对该厂下一步的污水深度处理回用技术具有实际的指导意义.     

臭氧对草鱼鱼种血液MDA GSH 浓度以及GPX 活性的影响

在实验室条件下，用质量浓度为0．118和0．278mg／L的臭氧处理草鱼鱼种，研究臭氧对草鱼血液中丙二醛(ＭDA)、谷胱甘肽(GSH)浓度和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性的影响．实验结果表明：MDA浓度在两种质量浓度中暴露30min后显著升高．GSH浓度在0．118mg/L暴露90min后显著降低，在0．278mg／L暴露30min后显著降低．GPX活性在0．118mg／L暴露30min显著升高，并在90min的实验时间内维持在一恒定水平；在O．278mg/L暴露30min其活性显著升高，但之后便呈现下降趋势，并在第90min时显著低于对照组．     

H2O2/O3高级氧化工艺控制黄河水中溴酸盐生成

为了解决高溴黄河水臭氧化过程中溴酸盐(BrO-3)生成问题,在连续实验装置中,采用H2O2/O3高级氧化技术(AOPs)技术,研究臭氧(O3)、过氧化氢(H2O2)质量浓度以及水力停留时间(HRT)对黄河水BrO3-生成控制的影响。研究结果表明:H2O2的投加能够有效促进O3消耗;当O3质量浓度为2.9～4.3mg/L时,单独臭氧化过程中,BrO-3生成量为13～50μg/L,均超标,投加H2O2能够有效抑制BrO3-的产生,其抑制效果与H2O2/O3的摩尔比有关,当H2O2/O3摩尔比为1.5时,控制效果最佳,当O3质量浓度低于3.72mg/L时,在此比例时可将BrO-3浓度控制在10μg/L以下,达到现行的饮用水标准;BrO3-生成量与HRT成正比;当O3质量浓度较高时,可通过适当减少HRT控制出水BrO-3浓度。H2O2/O3高级氧化工艺对有机物的去除具有强化作用,出水UV254去除率可达50%以上。     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

臭氧催化氧化深度处理造纸废水研究

为了考察臭氧催化氧化深度处理工艺对造纸废水的处理效果,采用臭氧单独氧化、O3/H2O2、O3/CeO2及O3/AC技术,考察其对水中UV254、COD的去除效果,同时分析了H2O2投加量对O3/H2O2氧化造纸废水效果的影响.实验结果表明,臭氧氧化具有很好的脱色及氧化水中UV254的效果;在本试验条件下,原水经过臭氧氧化10 min便可以完全褪去,UV254去除率最高可达58%左右;在O3/H2O2深度处理过程中,增加H2O2投加量只是略微提高了UV254去除率,但COD去除率反而降低.所以,在臭氧氧化某些造纸废水时,并不需要采用臭氧催化氧化技术,单独臭氧氧化便可以达到较理想效果.     

连续流催化臭氧氧化控制溴酸盐生成的效能

考察了以滤后水为本底的连续流体系中,CeO2催化氧化抑制BrO3-副产物生成的效能．发现存在NOM的情况下,连续流O3／CeO2控制BrO3生成的优势仍很明显．分别考察了连续流运行状况下,不同的臭氧质量浓度、Br-质量浓度及接触氧化停留时间对O3／CeO2控制BrO3-生成量的影响．结果表明,在不同反应条件下,O3／CeO2都能明显控制BrO3-的生成．高臭氧投量（5mg／L）下,O3／CeO2氧化抑制BrO3-生成量的优势更明显,比单独臭氧氧化后的降低了73．8％．本实验所采用的Br-质量浓度范围（0～3mg／L）内,实际水体中Br-质量浓度的升高并不会减弱O3／CeO2抑制BrO3-生成量的优势．延长接触氧化的停留时间到9．8min会使得O3／CeO2抑制BrO3生成的效能更高,建议实际生产中采用10min左右的停留时间为宜．     

Ti掺杂Bi2O3的光催化性能

采用溶胶—活性炭浸渍法制备了掺杂不同比例Ti的Bi2O3粉体光催化剂,并利用X射线衍射分析(XRD)、BET比表面积测试法(BET)、扫描电镜分析(SEM)、紫外—可见光漫反射谱(UV-Vis DRS)等技术对其进行了表征。表征结果显示,掺Ti的Bi2O3样品在紫外区有比纯Bi2O3更强的吸光性能。通过对甲基橙在紫外光(λmax=365 nm)下的降解实验评价光催化剂的光催化活性,考察不同钛掺杂量及不同焙烧温度对光催化性能的影响。结果表明,当光催化剂中钛掺杂摩尔百分含量为3%,焙烧温度为300℃,其光催化活性最好。当催化剂用量为2 g/L时,在120 min内,对浓度为20 mg/L的甲基橙溶液进行光催化降解,其降解率达96.4%。     

Photo-Fenton工艺处理畜产废水的运转条件

对于photo-Fenton工艺处理畜产废水进行了试验,通过改变高级氧化法的各种参数得到了最佳运转条件。最佳运转条件是:当pH=5、c[Fe2 ]=10 mmol/L、c[H2O2]=100mmol/L、反应时间为80min时,采用重铬酸盐法测定的化学需氧量(CODcr)为79%,色度为70%,大肠杆菌的去除率为99.5%。污泥发生量体积比为0.075,浓度约为5.6mg/L。结果表明:去掉畜产废水中妨碍紫外线吸收的固形物质后利用photo-Fenton工艺进行处理,可替代生物学方法对畜产废水进行处理。若用太阳光代替紫外线作为光源,则将进一步降低成本。因此,该方法是一种环保工艺。     

A novel integrated UV-biofilter system to treat high concentration of gaseous chlorobenzene

A novel integrated UV-biofilter system using UV reactor as the pretreatment process was setup to treat high concentration of gaseous volatile organic compounds （VOCs）. Another control biofilter without the UV pretreatment was also established to compare the performance of the two systems. Chlorobenzene was selected as a model compound. The two systems were operated in parallel under different inlet chlorobenzene concentrations （500, 1000, 1600, mg· m^-3）. The experimental results indicate that the integrated system could eliminate chlorobenzene completely （100% removal efficiency） at the inlet concentration of 500 mg· m^-3, whereas only 60% removal efficiency was achieved for the control biofilter. Also the elimination capacity for the organic carbon of the integrated system was much higher than that of the control biofilter. On the basis of intermediates analysis by Ion Chromatography and Gas Chromatography-Mass Spectrometry, the UV pretreatment has been proven to be able to enhance the performance of the following biofilter by transferring the recalcitrant target to some more biodegradable and soluble organic products （such as formic acid and chlorophenol）. Furthermore, the produced ozone, a harmful by-product from UV photo-degradation, could be easily eliminated by the following biofiltration process.