光芬顿深度处理制药废水的参数影响研究

为降低制药厂后续废水处理过程的负荷,根据制药废水中COD含量高、难处理的特点,采用光芬顿氧化技术对废水中的COD进行预处理试验。对比不同光芬顿操作参数(初始pH值、Fe^(2+)浓度、H;O_(2)投加量、Cl^(-)浓度和SO_(2)浓度)对制药废水中COD去除效果的影响。试验证明:最佳工艺条件为在254 nm紫外光照射下,用浓硫酸调节废水初始pH值=3,用FeSO_(2)配制废水中Fe2+质量浓度为600 mg/L,在900 mL原水中H;O_(2)投加量为100 mL。光芬顿体系对制药废水中COD去除率高达50%,为随后的电催化和生化处理创造条件。

钙钛矿材料在环境催化领域的应用现状及进展

日益严重的环境问题和有限的资源促使人们积极探索提高污染物处理效率的途径和方法.多相催化剂在环境污染高效治理中扮演着重要的角色,因此,高活性和高稳定性新型多相催化剂的开发成为一项非常有吸引力和具有挑战性的任务.钙钛矿材料因其高催化活性和稳定的晶体结构成为环境催化领域的研究热点.我们综述了钙钛矿材料特性、制备方法、新型钙钛矿材料发展现状和在环境催化领域的应用现状,并对其面临的挑战及未来发展方向进行了讨论.

改性ZSM-5分子筛催化臭氧氧化含硅间甲酚

在高效催化臭氧氧化煤化工废水过程中,水中的硅酸盐会使催化剂失活。本研究以ZSM-5分子筛为载体,使用等体积浸渍的方法成功制备了一系列抗硅催化剂,考察了活性组分种类、前驱体盐溶液种类、焙烧温度和活性组分负载量等相关工艺参数对催化剂抗硅性能和催化臭氧氧化降解含硅间甲酚模型废水效果的影响,并对抗硅催化剂进行了表征分析。结果表明,ZSM-5分子筛以Fe(NO_(3))_(3)·9H_(2)O作为前驱体盐浸渍,500℃焙烧,活性组分Fe负载量为3%(质量分数)时的抗硅催化剂呈现出优异的空间结构、最佳的抗硅性能和最高的催化臭氧氧化TOC去除率,此时间甲酚转化率为100%,TOC去除率为36.35%。同时,该催化剂在进行了240 h寿命实验后仍保持优异的催化活性和抗硅稳定性。

3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)可见光催化剂的制备及非均相光芬顿催化协同降解亚甲基蓝

以聚苯乙烯微球为模板,采用模板法联合溶胶-凝胶法制备了三维有序大孔(3DOM)材料La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)(记作3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)),并对其进行了表征。以亚甲基蓝为模型污染物,研究了3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)的催化性能、稳定性和催化反应机理。实验结果表明,3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)呈现3DOM结构,丰富的孔道和较大的比表面积增强了光的捕获与传质,Ce掺杂使Fe^(2+)含量增加;与均相光催化剂相比,3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)具有更广的pH适用范围、更低的铁泥产量及更高的双氧水利用率;重复使用5次后,3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)对亚甲基蓝的降解效率维持在较高水平,表明催化剂稳定性较强;猝灭实验和ESR测试结果表明,亚甲基蓝的降解是在·OH和·O_(2)-共同作用下完成的;结合XPS等分析结果提出了3DOM La_(0.4)Ce_(0.6_)FeO_(3)非均相光芬顿与光催化协同降解亚甲基蓝的机理。

三维多孔SrTiO_(3)-LaCuO_(3)光催化-类芬顿法降解罗丹明B

以聚甲基丙烯酸甲酯微球为模板,采用溶胶凝胶法和化学沉淀法制备了三维多孔(3DP)SrTiO_(3)-LaCuO_(3)催化剂,并通过XRD、SEM、BET、XPS、UV-Vis等手段进行了表征,考察了该催化剂对罗丹明B(RhB)溶液的脱色效果,分析了其降解机理。表征结果显示:3DP SrTiO_(3)-LaCuO_(3)催化剂孔道丰富,比表面积大,在200~800 nm波长范围内具有光响应。实验结果表明:在RhB初始质量浓度为100 mg/L、pH为3、双氧水加入量为1 mL/L、3DP SrTiO_(3)-LaCuO_(3)加入量为0.5 g/L的条件下,模拟太阳光照射120 min后,RhB溶液的脱色率高达98.0%;该催化剂重复使用5次后,脱色率为96.8%,表现出良好的可重复利用性。ICP-MS检测结果表明:该催化剂的活性组分不易流失,稳定性强。3DP SrTiO_(3)-LaCuO_(3)降解RhB的反应兼具光催化氧化和类芬顿氧化两种机理。

耐盐菌的筛选鉴定及其降解性能分析

为提升高盐废水生物处理效果,从制药厂二沉池中取活性污泥,采用逐步提高盐浓度的方法培养驯化出耐盐菌种。经筛选分离得到一株高耐盐菌M02,该菌株为Stenotrophomonas pavanii(寡养单胞菌)的一株潜在新菌,保藏号为CGMCC No.22898。单因素实验显示最适培养条件:p H值为7~8,温度为30℃,接种量为7%,盐的质量分数为1%~4%。菌株M02在实际高盐废水应用中,72 h COD去除率可达93.8%。该方法去除率明显高于普通活性污泥法(59.9%),具有实际应用价值。

SrTiO_(3)及其复合材料的制备与性能改进研究进展

具有众多优良性能的SrTiO_(3)已经受到人们的广泛关注。钛酸锶光催化剂能够在光子的激发下生成强氧化性的羟基自由基和超氧离子自由基等,进而有效地降解废水中有机物。然而,SrTiO_(3)作为光催化剂,具有对可见光利用率小、难回收等问题。针对此问题,分析了相关文献中关于制备和改善SrTiO_(3)性能的方法,总结了复合高吸附性材料、复合半导体、掺杂元素、改善结构、建立特定制备方法和复合可回收材料对SrTiO_(3)光催化剂的性能影响和改性方法,并对今后的研究发展方向提出展望。

电化学氧化工艺处理高氨氮制药废水

采用电化学氧化工艺处理某制药厂高氨氮废水,考察了初始pH、电解质浓度、电流密度、极板间距对废水处理效果的影响。在弱碱条件下,增加电解质浓度、提升电流密度和减小极板间距等措施有利于降解性能的提升。基于废水处理效果及能耗综合考虑,确定了最佳的操作条件:初始pH值为8.0,电解质质量浓度为6.0 g/L,电流密度为20 mA/cm^(2),极板间距为1 cm,电解时间为3.0 h。在此条件下,废水氨氮、化学需氧量的去除效率分别为84.76%、45.93%,运行能耗为69.12 kW·h/m^(3),运行电费为55.30元/m^(3)。通过该方法处理高氨氮制药废水,可在降低废水氨氮的同时,实现废水中大量有机物的去除,具有较好的环境效益和社会效益。

双极膜电渗析处理模拟NaCl废水

工业生产过程中产生大量含有NaCl的高盐废水,易造成环境污染。探究了一种利用双极膜电渗析法从模拟NaCl废水中再生HCl和NaOH的工艺,在设定的实验条件下,分析NaCl初始浓度、电流密度等运行参数对酸、碱再生的影响。结果表明:NaCl溶液初始浓度过高,会导致膜堆电流过高,为保护膜堆,建议选择初始浓度相对较低的NaCl溶液;此外,对双极膜电渗析膜堆施加高电流强度可以缩短实验的运行时间。同时探索了使用高电通量运行双极膜电渗析装置的工程可行性,可为处理工业生产中的含氯废水提供参考。

Z型La-SrTiO_(3)/Ag/Ag_(2)O异质结光催化降解亚甲基蓝研究

采用溶胶-凝胶法、化学沉淀法和光还原法合成了具有高催化活性的Z型La-SrTiO_(3)/Ag/Ag_(2)O异质结光催化剂。对该光催化剂进行了SEM、TEM、XRD、XPS、UV-Vis、PL和EPR的表征分析,并考察了初始亚甲基蓝(MB)浓度、pH和H_(2)O_(2)浓度等相关运行参数对光催化剂催化性能的影响。结果表明,成功制备的La-SrTiO_(3)/Ag/Ag_(2)O复合材料对光具有较大的吸光度,可以有效抑制了光致电子-空穴对的复合。该催化剂具有较高的光催化降解活性,光照120min后对30×10^(-6)的MB降解效率可达到98%。

LaCuO_(3)/3DOMCeO_(2)的制备及其催化性能研究

制备了钙钛矿型LaCuO_(3)/3DOMCeO_(2)催化剂用于非均相类芬顿反应降解罗丹明B,并通过XRD、SEM和XPS等对该催化剂进行表征。结果表明,LaCuO_(3)/3DOMCeO_(2)呈现三维有序大孔结构。负载3DOMCeO_(2)使LaCuO_(3)的比表面积增大、Cu+含量上升。LaCuO_(3)/3DOMCeO_(2)具有比均相芬顿催化剂更宽的pH适用范围和更高的H2O_(2)利用率。循环使用10次后,LaCuO_(3)/3DOMCeO_(2)仍具有较高的催化活性。LaCuO_(3)/3DOMCeO_(2)表面存在Cu^(2+)■Cu+和Ce^(4+)■Ce^(3+)循环,二者协同引发高效类芬顿反应,产生大量·OH和·HO_(2),实现了对罗丹明B的高效降解。