基于UV/H_2O_2和UV/PS工艺降解水体中磺胺吡啶研究

采用高级氧化技术-紫外/双氧水(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)工艺降解磺胺吡啶(SPY)。研究表明,紫外与氧化剂(H_2O_2、PS)联用可显著提高去除率,其反应符合拟一级动力学模型。目标污染物磺胺吡啶的去除率在一定浓度内随着氧化剂H_2O_2和PS浓度升高而升高;磺胺吡啶初始浓度越大,反应速率越小;UV/H_2O_2工艺降解磺胺吡啶最大去除率发生在p H=3,而UV/PS工艺降解SPY在p H=11时去除率最大;Na Cl会抑制UV/H_2O_2和UV/PS工艺对目标污染物的降解,而适当的Na HCO_3可促进降解反应的进行;腐植酸对UV/PS工艺产生抑制作用,低浓度腐植酸(≤1 mmol/L)对UV/H_2O_2工艺则有促进作用。

UV/H_2O_2系统协同降解苯酚的动力学研究

紫外光/双氧水(UV/H2O2)复合氧化过程在废水处理领域有很广泛的应用前景,但动力学方面的研究较少,为此研究了UV/H2O2工艺降解苯酚废水的动力学。结果表明,苯酚在单独的紫外辐射(UV)、过氧化氢(H2O2)氧化和UV/H2O2协同下的降解均符合表观一级反应动力学。在单独的紫外辐射或过氧化氢氧化下苯酚去除速率很小, 而在复合氧化过程UV/H2O2工艺中有显著的提高,表明存在协同效应。苯酚去除的速率常数增强因子可达7.35。进一步从 UV/H2O2系统中存在的UV、H2O2和羟基自由基(OH)三部分协同作用的降解机理,推导出了简化的机理动力学模型,能很好地反映过氧化氢浓度过量条件下苯酚的降解。苯酚降解的动力学方程为: 5-55322022002.1410[HO]d[R]5.3310[R]2.0410[HO][R][R]d[R]rt---=-=+?

Degradation kinetics and mechanisms of phenolin photo－Fenton process

Phenol degradation in photochemically enhanced Fenton process was investigated in this work. UV-VIS spectra of phenol degradation showed the difference between photo-Fenton process and UV/H2O2, which is a typical hydroxyl radical process. A possible pathway diagram for phenol degradation in photo-Fenton process was proposed, and a mathematical model for chemical oxygen demand (COD) removal was developed. Operating parameters such as dosage of H2O2 and ferrous ions, pH, suitable carrier gas were found to impact the removal of COD significantly. The results and analysis of kinetic parameters calculated from the kinetic model showed that complex degradation of phenol was the main pathway for removal of COD: while hydroxyl radicals acted weakly in the photo-Fenton degradation of phenol.

两种棉浆黑液处理工艺的研究

棉浆黑液具有色度大、污染物浓度高、难降解等特性,成为污水处理的一个难点。以阿拉尔某棉浆场黑液为研究对象,分别采用紫外光+双氧水法和铁屑微电解法对棉浆黑液进行净化处理,并对2种工艺进行了比较分析。研究结果显示,2种不同处理工艺对棉浆黑液都具有良好的处理效果,比较而言,铁屑微电解法处理效果更佳。该研究成果不仅可为新疆棉浆厂、化纤厂等企业难降解污水的处理提供理论与技术支持,而且对保护新疆水资源和水生态环境具有积极作用。

UV/H_(2)O_(2)/O_(3)工艺降解典型有机防晒剂

有机防晒剂作为一种新兴污染物引发的环境安全风险备受关注。采用紫外/双氧水/臭氧联用工艺(UV/H_(2)O_(2)/O_(3))降解典型有机防晒剂2,4-二羟基二苯甲酮(UV-0),基于中心组合设计方法进行实验,考察影响因素,并探索降解机理。结果表明,在H_(2)O_(2)浓度为340μmol/L、UV-0初始浓度为5 mg/L、UV光强为170μW/cm^(2)、O_(3)流量为0.38 L/min条件下,20 min内对UV-0的降解率高达99.9%,反应速率常数为0.5707 min^(-1),降解效果良好。响应面模型能较好地模拟和预测实验结果,并探索反应空间,H_(2)O_(2)浓度、UV光强、O_(3)流量等因素会影响降解效果。高分辨率质谱和量子化学结构分析表明,UV-0降解过程中羟基加成反应首先发生在C10位置,形成羟基和二羟基加成产物,随后通过碳碳键断裂和芳香环裂解生成草酸等小分子酸。UV/H_(2)O_(2)/O_(3)工艺适用于现有污水处理厂的升级改造,在污水深度处理方面具有潜在应用价值。

准分子灯光照降解水相中烷基酚的动力学

准分子灯辐射的206 nm紫外光可以直接光解4-壬基酚(4-NP)和4-辛基酚(4-OP),但不能使之完全氧化为CO2.相同光照条件下,4-OP的去除率高于4-NP.采用拟一级动力学模型和修正的动力学模型对光解过程进行拟合,得到两种烷基酚206 nm直接光解的速率常数.结果表明,烷基酚初始浓度越低,光解速率常数越高.两种动力学模型对低浓度烷基酚直接光解都具有一定的适用性,但修正的模型不适合高浓度4-OP直接光解.UV/H2O2体系中,烷基酚的降解速率明显提高,但只有当H2O2加入量很高时,TOC去除才比较明显.最后,推导出4-OP直接光解的速率常数kd为0.0328 min-1,4-OP与H2O2反应的速率常数kpH为17.4520 L·(mol·min)-1.