UV/PMS和UV/H_(2)O_(2)降解偶氮染料橙黄G的对比研究

随着社会的发展与人民生活的需求,染料被广泛应用于纺织、印刷与皮革加工等工业生产当中,因而产生了大量富含染料的印染废水。其中,偶氮染料在染料生产与使用市场中占比最高,亟需高效的技术来消除此类毒害污染物。本文以橙黄G为例,深入对比分析了UV/PMS和UV/H_(2)O_(2)两种紫外高级氧化工艺对偶氮染料废水的降解与矿化效能。结果表明,中性条件下UV/PMS工艺更具优势,当氧化剂浓度为5 mmol/L,OG质量浓度为50 mg/L时在20 min内能去除100%的橙黄G与46.4%的TOC。

镁离子强化UV/PMS体系降解染料的探究

用酸性橙7(AO7)模拟染料废水,探究了Mg^(2+)对UV/PMS体系降解染料废水的强化作用,及其影响因素和主要氧化物种。实验结果表明,Mg^(2+)的加入会显著增强UV/PMS体系的氧化能力。底物浓度与AO7的降解效果成负相关;PMS投量、Mg^(2+)投量和紫外灯功率与AO7的降解效果成正相关;pH的升高对该体系起到一定的抑制作用。Mg^(2+)/UV/PMS体系主要氧化物种是硫酸根自由基(SO4·-)和少量羟基自由基(·OH)。

UV/PMS降解水中罗丹明B的动力学及反应机理

采用紫外(UV)活化过硫酸氢钾(PMS)产生强氧化性硫酸根自由基(SO_4~·-)降解人工染料罗丹明B(RhB).考察了溶液初始p H、氧化剂剂量、RhB初始浓度、天然有机物(NOM)、Fe^(2+)浓度、自由基淬灭剂(甲醇和叔丁醇)及水体中常见阴离子对降解效果的影响,并探测反应体系中生成的无机阳离子及小分子有机酸的种类和浓度.结果表明,降解反应遵循准一级反应动力学,其降解速率受到溶液初始pH的显著影响,当溶液酸性越强或碱性越强时,RhB的降解效果越好,且酸性条件下降解效果优于碱性条件.同时,加大氧化剂剂量及降低底物浓度也会对RhB的降解起促进作用.体系中投加过渡金属Fe^(2+)可显著促进RhB的降解效果,当Fe^(2+)与PMS的浓度比为1∶1时,降解效果最佳.水体中的NO_3^-对RhB的降解有着显著的促进作用,而H_2PO_4^-、C_2O_4^(2-)、Cl^-和NOM则对RhB的降解有抑制作用.采用离子色谱分析了UV/PMS体系降解RhB所产生的NH_4^+,以及甲酸、乳酸、乙酸和草酸,推测RhB在UV/PMS体系中的降解主要是通过共轭结构的破坏、N-位脱乙基并伴有苯环结构的破坏进行的.综合分析表明,UV/PMS工艺可有效运用于罗丹明B污染水体的修复处理过程.

紫外线活化过一硫酸盐工艺对水中苯脲类除草剂Chlortoluron的去除特性研究

为研究紫外线活化过一硫酸盐(UV/PMS)工艺对水中常见苯脲类除草剂绿麦隆(Chlortoluron)的去除特性,对比考察了UV/PMS工艺与单独UV、单独PMS对Chlortoluron的降解效果,系统探讨了降解过程中关键工艺参数如PMS投加量、UV强度、pH和常见水体背景离子(Cl^(-)、NH_(4)^(+)、HCO_(3)^(-)及SO_(4)^(2-))对Chlortoluron降解的影响,并对其相关成本效益进行了衡算分析。结果表明,UV/PMS体系中产生的强氧化性自由基包括SO-4·和HO·大大提高了Chlortoluron的去除速率,其降解过程符合拟一级动力学模型且降解速率随PMS投加量和UV强度的增加而增大;碱性pH环境比酸性pH更有利于Chlortoluron的去除;水体背景离子Cl^(-)和NH_(4)^(+)显著抑制了Chlortoluron的降解,HCO_(3)^(-)则表现出促进效应,而SO_(4)^(2-)的影响并不显著。通过能耗评估分析可知,当PMS投加量为160μmol/L、UV强度为2.43 mW/cm 2时的单位电能消耗量最低,UV/PMS工艺的成本效益最大。研究结果可为水处理中UV/PMS工艺对Chlortoluron的去除提供相关理论参考和技术支持。

紫外/过—硫酸盐工艺对水中除草剂Isoproturon的降解特性

探究了典型苯脲类除草剂异丙隆(Isoproturon,ISO)在紫外/过一硫酸盐(Ultraviolet/Peroxymonosulfate,UV/PMS)组合工艺下的降解特性。系统研究了在不同PMS浓度、UV强度、pH及不同常见水体背景离子(Cl^(-)、HCO_(3)^(-)、NH_(4)^(+)和SO_(4)^(2-))浓度下对该过程中ISO降解效果的影响并探讨了相关内在作用机制。结果表明,ISO的去除效率为:UV/PMS>>UV>PMS。PMS是一种不对称的氧化剂,可被UV激活产生强氧化性自由基(SO_(4)^(·-)和HO^(·))从而可显著提高ISO的去除速率至80.09%,其降解符合拟一级动力学模型。PMS投加量和pH(5~9)的增加,大大加快了ISO的去除。背景离子实验表明,SO_(4)^(2-)对UV/PMS中的ISO降解无显著影响,而Cl^(-)和NH_(4)^(+)则均会产生抑制效应;HCO_(3)^(-)的存在则促进了ISO的降解。基于电力和化学品的总成本,通过单位电能消耗量(EE/O)来估计整个UV/PMS组合工艺的成本效益,从而为水处理中ISO去除时本工艺的相关成本效益及实际应用提供理论依据和数据参考。

高级氧化法去除水中污染物的研究进展

药物和个人护理品已然成为了构成环境和人类健康潜在危害的新型污染物。由于他们的毒性、持久性和生物积累性,传统工艺很难去除这些污染物。近几年,高级氧化法(AOPs)被广泛地应用于降解污染物。高级氧化体系所产生的活性物质能有效去除污染物。本文综述了UV-Fenton、UV/O_3、UV/H_2O_2和UV/PMS工艺的原理、应用、优缺点及展望。

活化单过氧硫酸盐降解酸性橙7的成本效益分析

以偶氮染料酸性橙7（AO7）的降解为例,利用成本效益分析的方法评价了两种典型的单过氧硫酸盐活化技术：Co（Ⅱ）/单过氧硫酸盐（Co/PMS）体系和UV/单过氧硫酸盐（UV/PMS）体系的经济性,分别考察了PMS初始浓度、Co（Ⅱ）初始浓度和溶液pH值对AO7降解率、PMS消耗量的影响,从而得出成本的变化规律.结果表明,降解0.1mmol·L^-1 AO7,Co/PMS体系的总成本最高达6.0×10^-4元,而UV/PMS体系的总成本为0.14～0.24元,且其电能消耗成本占总成本的比例最高达80%.两体系比较而言,用Co/PMS体系降解酸性橙7（AO7）更为经济.