平板构型太阳光催化反应系统中甲基橙降解脱色研究

利用太阳光作为光源，采用自制的非聚焦开放式平板构型光催化反应装置和二氧化钛悬浆体系，以甲基橙溶液光催化脱色为依据，考虑了不同催化剂投加量、溶液初始浓度、ＵＶ辐射强度及体系流量等因素条件下，反应系统的运行情况．实验结果表明，自制的平板式太阳光反应系统能够很好的利用太阳光，在较广泛的运行条件下均能达到较高的去污效果．本实验的最佳运行条件为：平均ＵＶ光照强度２６９３Ｗ／ｍ２的晴天，ＴｉＯ２催化剂投加量１ｇ／Ｌ，系统循环流量１６００Ｌ／ｈ，初始浓度为２０ｍｇ／Ｌ的甲基橙溶液１５Ｌ，光照１ｈ色度去除率达８３６％以上，光照２ｈ达９７９％．

白洋淀地区水中有机污染物的定性分析

本文通过液-液萃取、色-质谱联用技术、HP-5型石英毛细管柱对白洋淀地区三个有不同代表性的取样点水样进行了有机物定性分析.分离出几十种有机化合物.将化合物的种类、数量、相对大小进行比较.分析结果表明,白洋淀地区水样中,石油烃类及有毒有害有机物污染较严重.不同取样点中污染物的浓度种类各不相同.水层较浅、人为搅动较大的地区水样中.有机物的种类及浓度表现出明显增加,说明水体沉积物和陆地土壤中的颗粒对有机污染物有吸附、释放等多种界面化学行为,有关的研究工作将进一步详细论述.

有机物多相光催化降解反应中催化剂固定化技术研究

以ＴｉＣｌ４和异丙醇为原料，通过化学反应将钛组分以键合方式引入载体多孔硅胶颗粒的表面，经高温处理提高活性．制备出的催化剂对甲基橙溶液的脱色反应具有很好的光催化活性，与相同量的粉末ＴｉＯ２作用相比，活性升高．经分析测定催化剂颗粒上有３１．０５％的钛成分且表面仍保持硅胶颗粒的骨架结构，具有大比表面和高分散性的优点．利用该方法即可以制备大颗粒载体型ＴｉＯ２催化剂，也可能进一步解决用于实际太阳光废水处理装置中的大面积透光材料表面氧化钛的固定化问题．

农药废水中有机硫、磷污染物湿式空气氧化反应的研究

以o,o-二甲氧基或o,o-二乙氧基硫代磷酰氯废水为典型废水,在180—230℃,氧气压力为0.7—1.5MPa的反应条件下,在2L的不锈钢高压釜中,研究了农药废水中有机硫磷化合物在湿式空气氧化过程中的降解机制。实验结果表明,有机硫磷化合物分子中的有机硫通过氧化反应降解为硫酸,有机磷通过水解反应降解为磷酸。有机硫氧化生成的硫酸是废水湿式空气氧化过程中酸度增加的主要来源,酸性条件比碱性条件更利于有机硫磷化合物的湿式空气氧化降解。

多相光催化反应中太阳光与电光源效率比较

报道了利用电光源和太阳光源三种光化学反应系统的特性，以及在甲基橙溶液光催化脱色反应中的运行效果，并将实验结果进行综合评价比较。说明在多相光催化反应中，太阳光可以代替电光源，能够得到更好的污染物去除效果。利用太阳能可以大幅度降低运转费用，电光源可以作为太阳光的辅助手段。

二氧化钛悬浆体系中八种染料的太阳光催化氧化降解

研究了二氧化钛悬浆体系中具有不同结构和不同取代基的八种染料化合物在太阳光作用下的降解过程 .实验中测定了染料溶液的脱色速度、总有机碳去除率以及降解过程中部分无机离子的生成情况 .结果显示 ,在此条件下 ,八种染料化合物均得到不同程度的降解 .着重比较了染料分子在光催化降解过程中 ,不同取代基以及取代基的不同位置对染料分子降解及无机离子生成情况的影响 ,从而进一步揭示了染料分子的光催化降解机理 .

染料化合物光催化氧化降解中氮元素行为分析

在含氮染料化合物的降解过程中,不同结构氮的降解过程是不同的,其中偶氮结构与非偶氮结构存在很大差别．实验中发现,在相同的ＴｉＯ２/ＵＶ条件下光解,非偶氮结构染料的降解体系很快有ＮＨ４＋离子和ＮＯ３－离子产生,而在偶氮结构染料的降解产物中却没有二者生成．并通过实验证明,体系中产生的ＮＨ４＋是染料降解的中间产物,而ＮＯ３－则至少有两条生成途径．

废水中染料的TiO_2光催化氧化降解机理研究现状

系统论述了废水中TiO2光催化氧化降解染料的机理、动力学机制、染料的反应活性、研究中间降解产物的方法和结果等的研究现状,指出了目前研究中最大难点是分析手段的不足,对此提出了自己的看法,这为今后实际废水处理工艺过程中起到指导控制作用。

实时控制条件下外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中污泥膨胀的控制研究

养殖废水是一类典型的高氨氮废水.在低C/N比进水条件下,生物处理单元内较易出现污泥膨胀现象.采用实时控制技术,建立了序批式反应器(SBR)优化硝化-反硝化控制系统,进行了外加碳源用于低C/N比养殖废水处理中的污泥膨胀控制研究.并探讨了优化控制系统对污泥膨胀的控制机制.结果表明,低C/N比进水条件下,不完全硝化-反硝化过程导致硝酸盐及氨氮的累积是低F/M条件下污泥膨胀的主要原因.根据进水水质变化,实时控制系统自动优化外加碳源投加量,可有效控制由不完全硝化-反硝化反应引起的污泥膨胀.

多相光催化水处理技术发展过程中反应器研究的现状及发展趋势

根据多相光催化反应器的发展历史 ,将多相光催化反应器分为传统的反应器、以机理研究为目的的反应器和以实用化研究为目的的反应器 ,着重介绍了以实用化研究为目的的多相光催化反应器近年来在国内外的研制及应用情况 .阐明了新型多相光催化反应器的研究与设计是光催化氧化法实用化过程中需要解决的关键问题之一 。

生化-光催化氧化工艺处理印染废水中污泥活性研究

从生物处理单元中污泥活性的角度,研究了生物氧化-光催化氧化过程中各相关因素的影响。采用BOD测定仪连续测定了驯化前后污泥耗氧曲线,采用第一段斜率表征污泥呼吸活性。并通过电镜观察驯化过程生物相的状况。实验结果表明,微生物呼吸活性的变化与微观生物相的变化一致,并与处理效果具有良好的相关性。

二氧化钛光催化剂成型过程中制备条件对活性影响因素研究

通过对TiO2粉体在热处理和成型过程中制备条件的筛选,研制了具有较高机械强度和光催化活性的TiO2光催化剂颗粒,经XRD、XPS、DRS和Zeta电位分析表明,该催化剂主要晶型为锐钛矿型,适量的添加剂使其表面酸性增加,500℃热处理改善了催化剂的表面性质,催化剂颗粒对光的吸收带边红移,扩大了光能利用率。

使用毛细管离子分析仪对水中有机、无机阴离子的同时测定

:研究在使用毛细管离子分析仪测定水中有机阴离子和无机阴离子的过程中 ,电压、电解质溶液的种类、浓度和 p H值以及样品本身浓度对分离效果的影响 .在优化条件下 ,即二元电解质溶液中铬酸钠和邻苯二甲酸氢钾的浓度分别为 3mmol/L和7.5mmol/L,电渗流改性剂 OFM的加入量为每 1 0 0 ml电解质 2 ml.调节测定溶液的 p H为 7.4～ 7.6时 ,可使常见的几种无机阴离子和几种小分子有机酸阴离子同时出峰 ,并且能够获得较好的分离度 .

高效液相色谱法分析染料类化合物及其中间产物

用乙腈的水溶液,加入四丁基碘化铵作为离子对试剂配制流动相,对染料类化合物及其中间产物作液相色谱分析。结果表明:该条件下的高效液相色谱能够有效地分析一般染料化合物及其降解的中间产物,得到合适的保留时间和较理想的分离峰形。

黄磷诱发氧化水中苯酚的研究

研究了用磷氧反应氧化水中苯酚的影响因素与表观反应动力学。发现该反应直于在能保持黄磷熔融的较低温度进行，黄磷用量对苯酚的起始浓度的摩尔比值与除酚效率直接相关。支配苯酚氧化效率的另一主要因素是气液接触效率．对于以此类反应、振荡鼓泡反应器的效率远优于高速搅拌反应器。苯酚氧化反应对苯酚为一级，对磷为０．８级反应，活化能ΔＥ＝３８．５ｋｊ／ｍｏｌ．磷氧化生成磷氧酸反应对磷为一级反应，活化能ΔＥ＝７０．３ｋＪ／ｍｏｌ．

光催化氧化与生物氧化组合技术对染料化合物降解研究

将多相光催化氧化法与生物氧化法相结合 ,探讨两种组合技术对染料化合物的降解 .实验选用 1 0 0 ppm的甲基橙为典型实验溶液 ,适当配以一定浓度范围的生活污水 ,以保证生物菌种的生存条件 .实验结果证明先生物氧化、后光催化氧化是一种比较好的组合方式 ,2 4h生物氧化 ,溶液COD去除达 69.68% ,色度去除达 2 2 .39% ,随后光催化氧化 1h ,COD去除达84 65% ,色度去除达 91 .31 % .由此说明 ,这种组合方式可以体现出两种反应的互补性 ,尤其对生化处理后的残留色度有明显的改善 .

二氧化钛悬浆体系太阳光催化降解甲基橙研究

利用太阳光作为光源，采用二氧化钛悬浆体系，考察了甲基橙溶液光催化降解反应中影响反应速度的相关因素．实验结果表明，太阳光强度、二氧化钛的投加量、反应器的Ａ／Ｖ值、溶液的初始浓度是影响反应速率的重要因素．在平均照度为９２６００ｌｘ的晴天，初始浓度为２０ｍｇ／Ｌ的甲基橙溶液，初始ｐＨ为３８８，反应器Ａ／Ｖ值为３６ｍ－１时，光照２ｈ后色度去除率达９０％以上，４ｈ后ＴＯＣ去除率接近７０％．实验结果证明了非聚焦开放式反应器构型和二氧化钛悬浆体系能很好地利用太阳能、有效地完成对甲基橙的脱色和有机碳的去除．各因素与甲基橙脱色速率的关系将作为进一步设计反应器的重要参数．

甲基橙溶液多相光催化降解研究

利用中压汞灯作为光源，在ＴｉＯ２粉末悬浆体系内，以甲基橙溶液光降解脱色速率为例，探讨间歇式电光源圆柱形光化学反应器的运行情况及影响因素．分别考察了使用３００Ｗ和５００Ｗ中压汞灯、石英和玻璃冷阱、甲基橙溶液温度在２０℃或５０℃、不同ＴｉＯ２催化剂以及不同催化剂投加量对甲基橙溶液脱色速率的影响．从而得出在现有电光源圆柱形反应器的最佳运行条件下，２０ｍｇ／Ｌ的甲基橙溶液光照１０ｍｉｎ，脱色率达９７．４％．

在TiO_2催化剂上苯酚光催化氧化反应研究1．降解产物分布及反应途径

选择ＴｉＯ＿２粉末催化剂，考察了在中压汞灯作用下，苯酚光催化氧化途径及产物分布。对反应过程中的羟基物、羧酸及二氧化碳３个反应阶段的产物进行了详细的全组份分析．对其中８种主要产物追踪其浓度的变化．尤其对目前人们尚未确定的中间极性物，进行了很好的分离测定．实验中最终ＣＯ＿２的生成量达６３．０％，此时碳的物料平衡达９４．４％．邻苯二酚、反丁烯二酸或甲酸、二氧化碳可分别作为３个阶段的代表产物，用以判断氧化反应的进程．考察了气相氧浓度变化时，产物分布规律．深入的产物分析为揭示反应机理提供了更多有用的信息．部分氧化及完全氧化的比例可作为判断氧化反应进程及评价催化剂的重要依据．

有机磷农药废水湿式空气氧化预处理的研究

以o,o-二甲氧基硫代磷酰氯生产废水为代表,在2L不锈钢高压釜中研究了有机磷农药废水湿式空气氧化预处理工艺,得到了实现有机磷、有机硫去除80—90％,COD去除60％的工艺条件及其优化组合。工艺条件相当缓和,废水处理后,其可生化降解性显著提高,BOT_5/COD由0.2增至0.4—0.5。工艺条件用于处理其它几种有机磷农药废水,取得同样好的效果。