污泥生物炭活化过硫酸盐降解磺胺嘧啶的研究

以污水处理厂二沉池污泥为原材料热解制备生物炭,通过扫描电镜、比表面积及孔径分析仪、X射线衍射仪及X射线光电子能谱仪等对生物炭物化性质进行表征。构建污泥生物炭/过硫酸盐体系并将其用于磺胺嘧啶的降解去除,探究投加量、温度和pH值等反应条件对磺胺嘧啶去除的影响,分析了该体系中磺胺嘧啶的去除机制。结果表明,热解使得污泥孔隙结构和表面组成发生一定变化;高温(700℃)热解制备的污泥生物炭具有更好的过硫酸盐活化效能;升高温度有利于磺胺嘧啶的降解去除;在pH值(3.8~8.8)、氯离子浓度(0~10 mmol·L^(-1))和硫酸根离子浓度(0~10 mmol·L^(-1))范围内,体系对磺胺嘧啶都能保持较高的去除效率;高浓度(10 mmol·L^(-1))碳酸根、碳酸氢根和磷酸氢根离子对体系产生一定的抑制作用;高浓度(10~100 mg·L^(-1))腐殖酸会明显抑制磺胺嘧啶的降解,但实际水环境对体系的影响不大;活性氧物种猝灭试验和电子顺磁共振(EPR)检测证明在该体系降解磺胺嘧啶过程中自由基发挥了主要作用。

硫代硫酸钠辅助磷掺杂生物炭活化过硫酸盐降解扑热息痛

近年来,个人药品和护理品等新兴污染物的去除技术备受关注.本研究选用硫代硫酸钠(TS)辅助磷掺杂生物炭活化过硫酸盐(PS)技术实现了常用解热镇痛药扑热息痛(PAT)的快速去除.结果表明,磷掺杂生物炭不能有效活化过硫酸盐,但TS的加入显著提高了PAT的去除效率,PS、TS和磷掺杂生物炭之间存在显著的协同效应.磷源对生物炭的效能存在显著影响,与磷酸氢二铵相比,磷酸氢二钠改性生物炭表现出更好的活化PS作用.在一定氯离子浓度(0~10 mmol·L^(-1))和pH(4.0~10.0)范围内,PAT的降解去除率均达到80%以上.淬灭实验、电子顺磁共振(EPR)测定和离子分析表明,体系中自由基(SO_(4)^(-)和·OH)和单线态氧均不是主要的活性物种,电子转移等非自由基路径可能是导致PAT降解的原因.这种新体系的发现为PAT的降解及高级氧化技术的发展提供了新思路.

不同活性炭活化过硫酸盐的效能及机理的规律研究

选取煤质活性炭(F400D)、木质活性炭(Norit)和椰壳活性炭(Youshi)作为过硫酸盐(PS)活化剂,通过动力学实验研究了不同活性炭对过硫酸盐的活化效能及机理,考察了氯化钠和碳酸钠对活性炭/过硫酸盐体系的影响.结果表明,3种活性炭/过硫酸盐体系均可实现橙黄G的高效去除,效能略有差异,依次为:F400D/PS>Norit/PS>Youshi/PS.活性炭对染料的去除包括吸附作用和活化过硫酸盐的氧化降解作用,吸附位点与活化位点在活性炭上具有不同的分布.活性炭/过硫酸盐体系对1~100 mmol·L^(-1)氯化钠有很强的耐受作用,适用于高盐废水中有机污染物的去除.1~10 mmol·L^(-1)的碳酸钠对体系有明显的抑制作用.