超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水的响应面分析与优化

为了探究超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水最优工艺条件和各影响因素之间存在的交互关系,采用响应面法(RSM)进行实验优化。根据Box-Behnken Design(BBD)中心组合设计原理,设计四因素三水平实验,考察超重力因子(β)、初始pH值,液体流量(QL),臭氧浓度(CO3)对矿化苯酚废水的影响,构建该工艺的数学模型及确定优化后的工艺参数。结果表明,β与初始pH值存在极显著的交互关系,β与QL存在显著的交互关系。最优的工艺参数条件:β为60,初始pH值为5.47,CO3为60 mg·L^-1,QL为90 L·h^-1,预测值为91.54%,比实测值高0.97%(<2%),由此可知,二次数学模型对超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水的工艺条件的优化及苯酚的矿化率的预测具有良好的可靠性。此外,超重力技术与非均相催化臭氧氧化技术相耦合有助于液相中的臭氧快速分解产生更多的羟基自由基(·OH)与有机物反应,因此,超重力强化非均相催化臭氧矿化苯酚废水遵循·OH机理,30 min可对苯酚废水实现较为彻底的矿化。

壳聚糖衍生的碳气凝胶催化臭氧降解布洛芬废水

以来源广泛的壳聚糖(CS)为碳前驱体,通过溶液-冷冻干燥-焙烧法制备碳气凝胶。通过SEM、EDX、FT-IR和XRD进行表征,进一步阐明碳气凝胶(CA)的形貌和结构。探讨了不同条件下碳气凝胶催化臭氧降解布洛芬(IBU)废水的去除效率。当IBU初始浓度为20 mg/L,催化剂浓度为0.2 g/L,初始pH为2.5时,IBU的去除率最高达99.2%。