MnO_x/GAC多相催化臭氧氧化降解有机物机理探讨

通过考察羟基自由基抑制剂——叔丁醇对MnOx/GAC多相催化臭氧氧化过程的影响,探讨了其对有机物的降解是否遵循羟基自由基反应机理。试验结果表明,叔丁醇的存在并未降低MnOx/GAC多相催化臭氧氧化对硝基苯的降解效率,由此可推断羟基自由基并非是MnOx/GAC多相催化臭氧氧化反应中的主导活性氧化物种。此外,MnOx/GAC多相催化臭氧氧化降解硝基苯的效果也未受重碳酸盐的影响。因此,MnOx/GAC多相催化臭氧氧化工艺可能比遵循羟基自由基反应机理的其他高级氧化法具有更广泛的适用性。

UV/H_2O_2/GAC去除自来水中有机物

利用UV/H2O2系统去除自来水中的有机微污染物质,所需H2O2投量高,水力停留时间长;与GAC单元连用,H2O2投量3mg/L,HRT为8～15min,处理效果与O3/GAC系统相当;研究还表明UV/H2O2系统促进GAC去除自来水中有机微污染物质中起主要的是羟自由基的强氧化作用.

阳光下TiO_2/GAC光催化处理洗涤剂废水的研究

利用太阳光作光源 ,采用固定在颗粒活性炭中的TiO2(TiO2/GAC)作光催化剂 ,利用其将活性炭极好的吸附性与TiO2 优良的光催化性能结合于一体的特性 ,设计了对以洗衣粉配置的洗涤剂模拟废水的两种处理方案 :同时光照 -吸附法和吸附饱和 -光照水洗再生法 ,并在实验基础上对两种方案的一些性能进行了讨论。

O_3/GAC降解饮用水中2,6-二氯-1,4-苯醌的研究

为了降低饮用水在消毒过程中产生的消毒副产物(DBPs)2,6-二氯-1,4-苯醌(2,6-DCBQ)对人体健康带来的危害,以2,6-DCBQ为研究对象,采用O_3/GAC联合工艺,系统地研究了2,6-DCBQ的控制技术,并分析和探讨了其降解机理及动力学规律.结果表明,单独臭氧(O_3)和单独颗粒活性炭(GAC)对2,6-DCBQ的去除率分别为29.64%和32.81%,降解效果一般.而O_3/GAC联合工艺可以有效地降解2,6-DCBQ,其降解效果随着初始浓度、O_3浓度以及GAC的投加量的增大而提高.当2,6-DCBQ初始浓度为20μg/L,O_3浓度为10.06mg/L,GAC投加量为0.5g/L时,反应90min后,2,6-DCBQ降解效率达到84.93%.O_3/GAC联合工艺降解2,6-DCBQ的过程符合一级反应动力学规律.

Ti-rGO/GAC粒子电极降解苯酚废水的影响因素试验研究

难降解苯酚废水的高效处理是污水处理领域中亟需解决的难题。以椰壳活性炭为基底材料,在其表面负载石墨烯和钛,制备出新型复合负载型催化粒子电极(Ti-rGO/GAC)填充于三维电极反应器中用于处理苯酚废水,采用单因素试验和正交试验考察了Ti-rGO/GAC三维电极降解体系处理苯酚废水的影响因素和最佳反应条件。试验结果表明:当反应液体积为200 mL、模拟废水中苯酚的初始浓度为310 mg/L、极板间距为4.5 cm、电解质(Na 2SO 4)投加量为10 g/L、溶液的pH值为3、粒子电极投加量为100 g/L、施加电压为13 V时,为Ti-rGO/GAC三维电极降解体系处理苯酚废水的最佳反应条件;在该最佳反应条件下,电解反应100 min后,模拟废水中苯酚和COD的平均去除率分别为93.51%、81.25%;pH值对废水中苯酚和COD去除率的影响最大,电压、极板间距和电解质浓度对其的影响效果依次减弱。Ti-rGO/GAC三维电极降解技术对处理苯酚这类生物难降解污染物具有一定的借鉴意义。

Pt/GAC催化剂的制备及催化氧化冷凝废水研究

以H2PtCl6·6H2O为前驱体，颗粒活性炭为载体，采用乙二醇还原法制备Pt／GAC催化剂，并用于催化氧化冷凝废水．实验结果表明，当催化剂活性组分Pt负载量为1．5％、焙烧温度为350℃、NaOH与Pt的物质的量的比为6：1条件下制备的催化剂具有较高的催化活性，在反应温度40℃和常压条件下，催化剂投加量为13．33g／L和反应时间为2h，冷凝废水中85％以上的乙醇被氧化，而且催化剂重复使用6次后，冷凝废水中80％以上的乙醇可被氧化，其催化活性仍然达到80％以上．该种条件下制备的催化剂粒径约为5～15nm，活性组分Pt以Pt。的形式在载体表面均匀分布．

TiO_2/GAC光催化剂对中水杀菌效果的研究

探讨了利用太阳光作光源,固定在颗粒活性炭上的二氧化铁光催化剂(TiO2/GAC)对中水除菌效果的影响因素.实验表明细菌的浓度范围在5.7×107～5.7×102cfu/mL时,光催化除菌率为86.1%～99.5%.光照强度在1.35 mW/cm2时,除菌率达96.6%.光照加TiO2/GAC 3 h时,99%以上的菌体死亡.仅光照无TiO2/GAC时除菌效果甚微,只有15.4%的菌体失活;仅有TiO2/GAC无光照,除菌率为42.3%.

光催化TiO_2/GAC去除中水中BOD_5的研究

探讨了固定在颗粒活性炭上的二氧化钛光催化剂(TiO2/GAC)降低中水BOD5的效果及影响因素,实验表明仅光照不投加TiO2/GAC,BOD5的去除率为8.1%;仅投加TiO2/GAC无光照,BOD5的去除率为9.8%;而投加TiO2/GAC并光照,BOD5的去除率为54.7%.TiO2/GAC对BOD5的去除率随光照时间和光照强度的增加而增加.

MnO_x/GAC复合材料制备及其在苯酚废水处理中的应用

以商业颗粒活性炭(GAC)为载体,乙酸锰为锰源,采用等体积浸渍法制备系列MnOx/GAC复合材料。通过X-射线粉末衍射、透射电镜、拉曼光谱等对改性前后活性炭材料进行微观分析,并探讨锰负载量、反应温度、反应时间等对MnOx/GAC复合材料处理苯酚模拟废水性能的影响。结果表明,MnOx/GAC复合材料的活性物种主要以Mn3O4、Mn2O3和MnO2为主,呈现均匀分散纳米晶态。在20mL1500mg·L^-1苯酚废水中加入1gMn质量分数为8%的MnOx/GAC复合材料,反应温度50℃,反应时间240min条件下,苯酚转化率99.88%,COD降解率97.80%,吸附动力学遵循准二级动力学模型。

TiO_2/GAC光催化降解苯酚废水的实验研究

本文选用TiO2作光催化剂,处理自配的苯酚有机废水。证实了能有效地处理含酚废水,并确定了处理的最佳条件。

UV/H_2O_2/GAC饮用水深度处理的研究

进行了UV/H2O2/GAC系统用于饮用水深度处理的试验研究,结果表明,UV/H2O2/GAC对UV254和TOC均有良好的去除效果,当H2O2投量为3.0 mg/L,UV/H2O2反应器停留时间为20 min时,系统的COD和UV254去除率为44.6%和72.8%.UV/H2O2主要作用在于改善了GAC对有机物的吸附,产生了羟基自由基,从而提高了去除效果.

UV/H_2O_2/GAC与GAC处理微污染水的研究

文章进行了UV/H2O2/GAC和GAC系统用于微污染水深度处理的试验研究,结果表明:UV/H2O2/GAC对UV254和TOC均有良好的去除效果,当H2O2投量3.0 mg/L,UV/H2O2反应器停留时间20 m in时,系统的COD和UV254去除率为44.6%和72.8%。UV/H2O2主要作用在于改善了GAC对有机物的吸附,产生了羟基自由基,从而提高了去除效果。

Mn-Fe-Ce/GAC催化臭氧氧化苯胺废水

以颗粒活性炭为载体,在其上负载锰铁铈多金属氧化物,采用浸渍煅烧法制备了Mn-Fe-Ce/GAC催化剂。通过SEM、XRD、XPS、BET对催化剂结构进行表征,结果表明金属在催化剂表面均匀分散。研究了不同因素对催化臭氧氧化降解DOC和TN效果的影响,并且探究了催化剂的重复利用及稳定性。在臭氧投加量为1.9 mg/(L·min),废水初始pH为6.3,进水苯胺浓度为19.89 mg/L的条件下,反应150 min后,DOC和TN去除率分别达到88.88%和86.73%,催化剂处理效果良好,且重复使用5次后,DOC和TN去除率仍保持在75%和70%以上,其重复使用性能稳定。

骨架密实型GAC-25沥青混合料施工关键技术

GAC-25沥青混合料因其良好的骨架效果,具有优良的抗车辙、抗渗、抗疲劳性能,在我国高温多雨的华南地区大范围应用于高速公路下面层的铺筑,但它的骨架密实型结构决定了其性能及使用寿命大幅受到施工工艺的影响。为提高华南地区GAC-25沥青混合料的施工质量,以广东省紫惠高速公路项目为依托,对下面层的原材料控制、配合比设计、施工关键环节开展了研究。

分档再生法与闪长岩新集料在再生GAC-16混合料制备中的应用研究

文中选用辉绿岩和闪长岩两种集料,采用分档再生法制备不同旧料掺量的热再生GAC-16沥青混合料,测试对比其高低温性能、水稳定性、抗疲劳性能,以及动态模量,明确新集料类型与旧料掺量对再生GAC-16混合料性能的影响,并比较分档再生与传统再生混合料的微观形貌与各项性能差异.结果表明:随着旧料掺量增加,再生GAC-16混合料的高温抗车辙性能和动态模量提升,低温抗裂性、水稳定性和抗疲劳性能降低,质量分数为40%旧料掺量的热再生GAC-16混合料的各项路用性能均满足规范需求.闪长岩再生混合料的各项性能略低于辉绿岩再生混合料,但仍满足路用需求,证实了闪长岩集料应用于再生混合料中的可行性.分档再生中旧料中的沥青与新沥青之间的混溶更为充分,混溶沥青与集料之间的粘附状态更好.无论选用辉绿岩或闪长岩新集料,虽然分档再生法对所制备GAC-16混合料动态力学性能的提升作用不明显,但可有效提升所制备GAC-16混合料的高低温性能和水稳定性,验证了分档再生法的可行性与适用性.

复合纳米Pd-nZVI／GAC材料制备及其降解亚甲基蓝研究

采用浸渍-液相还原-还原沉淀法制备负载型的复合Pd-n ZVI/GAC材料,利用扫描电镜(SEM)、氮吸附比表面积孔径测定仪(BET)对材料进行表征,以亚甲基蓝为目标污染物,考察复合Pd-n ZVI/GAC材料的化学性能。结果表明,纳米Fe(n ZVI)和Pd负载质量分数分别为5%和0.3%时,亚甲基蓝去除效果最好。当亚甲基蓝初始质量浓度为100 mg/L、材料投加量为0.5 g/L条件下,反应10 min后,亚甲基蓝的去除率高达到93.17%;降解动力学数据表明,复合Pd-n ZVI/GAC对亚甲基蓝的降解过程符合1级反应动力学规律,表观速率常数k随着亚甲基蓝的初始含量的增大而减小。

GAC-16C改性沥青混合料在市政工程中的应用

沥青混合料在公路施工中应用广泛,其中GAC-16C改性混合料具有极好的平整度、抗老化、抗滑性等优良特性。本文结合市政工程路面施工中采用GAC-16C改性混合料的实例,对原材料选择和配合比进行优化设计,研究GAC-16C改性沥青混合料路用性能,对混合料的施工质量、运输、摊铺、碾压、施工缝等进行技术分析,并对摊铺路段混合料的各项指标进行检测。结果显示,GAC-16C改性沥青混合料的最佳油石比为4.7%,且具有极好的高温稳定性、水稳定性等路用性能。本文还提出在市政施工中的关键应用技术,可供相关工程施工作参考。

Fe-Mn-Ce/GAC催化剂制备及其在生物制药废水深度处理中的应用

通过在活性炭上负载铁、锰和铈离子的方法,制备Fe-Mn-Ce/GAC催化剂,并研究其在非均相臭氧催化氧化反应(heterogeneous catalytic ozonation process,HCOP)和尾气利用-非均相臭氧催化氧化反应(ozone reuse-HCOP,OR-HCOP)深度处理生物制药废水中的催化性能。结果表明:HCOP工艺中,在反应时间为120 min,初始pH为9,催化剂投加量为2 g/L,催化剂粒径为0.15~0.35 mm条件下,COD和NH+4-N平均去除率分别可达80.78%和94.35%[出水浓度分别为(57.03±0.57),(0.38±0.06)mg/L]。OR-HCOP工艺中,ρ(COD)和ρ(NH+4-N)进水分别为(294.46±2.11),(5.99±0.06)mg/L,尾气催化氧化后分别降至(103.63±3.20),(0.97±0.08)mg/L,臭氧催化氧化后进一步降至(39.42±4.71),(0.32±0.02)mg/L,平均去除率分别可达86.62%和94.59%,且可回收臭氧57.47%。在HCOP最佳工艺条件下,Fe-Mn-Ce/GAC至少可循环使用6次。

DBU-GAC型CO2吸附剂性能研究

为了实现烟气CO2的低成本、高效捕集,研究负载1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳-7-烯(1,8-diazabicyclo[5,4,0]undec-7-ene,DBU)的颗粒活性炭(granular activated carbon,GAC)吸附剂对CO2捕集性能。DBU负载率越高,吸附剂比表面积、总孔容积和微孔容积越小,平均孔径与负载率呈明显的负相关性;Langmuir模型是拟合DBU在GAC上吸附行为拟合优度最佳的模型,DBU在GAC上单分子层吸附要多于多分子层吸附;DBU-GAC吸附剂在低于140℃时具有良好的热稳定性,DBU能抑制吸附剂水分蒸发,有利于DBU与CO2耗水反应;DBU溶液对CO2具有很高的捕集效率,是常用一乙醇胺-甲基二乙醇胺(monoethanolamine-methyl-diethanolamine,MEA-MDEA)复合胺溶液的2.6～3.3倍;GAC负载适量DBU对模拟烟气CO2具有良好的捕集效率,消除膜封效应能提高DBU-GAC吸附剂对CO2的吸附容量。

GAC、UF、RO去除饮用水中氯仿、四氯化碳性能的试验研究

研究了粒状活性炭（ＧＡＣ） 、超滤（ＵＦ） 和反渗透（ＲＯ） 对自来水中氯仿和四氯化碳的去除性能，探讨了ＧＡＣ对氯仿和四氯化碳去除的物理吸附和微生物降解机理。试验发现ＵＦ膜对氯仿和四氯化碳的快速吸附与脱附现象，并讨论了ＲＯ膜对不同浓度氯仿、四氯化碳的去除效果和作用机理。