紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)高级氧化工艺在饮用水处理中的应用

通过砂滤池出水后接UV/H2O2高级氧化中试试验设备并投加特征污染物,考察了UV,UV+颗粒活性炭(GAC),UV/H2O2,UV/H2O2+GAC工艺对阿特拉津、嗅味物质及消毒副产物生成量的去除效果,发现UV/H2O2+GAC工艺对土臭素去除效果最好,去除率高达95%以上;对MIB和阿特拉津的去除效果比较接近,去除率在70%以上;UV/H2O2能有效去除消毒副产物前体物、减少消毒副产物的生成。

紫外/双氧水氧化处理煤化工生化尾水中试研究

针对内蒙古某煤化工企业生化尾水,采用紫外/过氧化氢工艺对该废水进行中试处理。试验结果表明,当氧化剂投加量为0.3%、紫外照射时间为0.5 h、紫外光强为1000 mw/cm^(2)、反应pH为6时,平均进水的COD、NH_(3)-N、TOC和UV_(254)分别为108.9 mg/L、5.65 mg/L、54.5 mg/L及2.72 cm^(-1),对应的平均COD、NH_(3)-N、TOC和UV_(254)的去除率可以达到68.6%、28.1%、68.1%及91.8%。处理后废水的COD、NH_(3)-N等指标满足《工业循环冷却水处理设计规范》(GB/T 50050-2017)中再生水水质指标,不仅可作为厂区生产补充水使用,较好的出水水质亦可作为中水回用膜处理单元原水,降低后续处理单元负荷。此外,紫外光谱及三维荧光分析表明,表明该煤化工尾水中主要为生物代谢产物及腐殖酸类物质,经过紫外/过氧化氢工艺处理后对腐殖酸具有较好去除效果。经核算,单位水处理成本约为8.226元/m^(3),且运行过程中无二次污染,具有良好的经济和环境效益。

中试紫外高级氧化耦合生物活性炭工艺去除典型嗅味物质

利用增设的紫外高级氧化中试装置,研究了紫外/过氧化氢(UV/H_(2)O_(2))和紫外/过氧化氢/臭氧(UV/H_(2)O_(2)/O_(3))与生物活性炭(BAC)耦合工艺对低温下大流量饮用水中较高含量土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的去除效果.重点考察了H2O2投加量、O3投加量、紫外线剂量及BAC对嗅味物质去除的影响,并分析了UV/H2O2过程中GSM和2-MIB的降解产物情况.结果显示,相比UV/H_(2)O_(2)-BAC耦合工艺,UV/H_(2)O_(2)/O_(3)-BAC耦合工艺对GSM(28.5—34.1 ng·L^(−1))和2-MIB(83.2—94.1 ng·L^(−1))具有更显著的去除效果,去除率分别可达90.1%和86.0%.提高H_(2)O_(2)投加量、O_(3)投加量和紫外线剂量促进了紫外高级氧化工艺段对GSM和2-MIB的去除,但H2O2投加量不可过高.通过对降解产物进行分析,提出了UV/H2O2降解GSM和2-MIB的过程,其降解主要由羟基自由基引起,主要反应包括脱甲基、脱水、加成、环开裂等方式.本研究可为发展绿色高效的嗅味物质去除技术提供技术指导和支撑.

紫外高级氧化工艺降解土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的对比

紫外(UV)、紫外/过氧化氢(UV/H_(2)O_(2))、紫外/氯(UV/Cl_(2))等3种不同的紫外高级氧化工艺(UV-AOPs)可在一定程度上去除土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB),其中UV/H_(2)O_(2)工艺对GSM和2-MIB的去除效果更好.光照强度、氧化剂投加量、反应时间、目标污染物初始浓度、pH值、无机阴离子及腐殖酸均会影响UV-AOPs工艺去除GSM和2-MIB的效果.提高光照强度、氧化剂投加量、反应时间会促进3种工艺对GSM和2-MIB的去除;目标污染物初始浓度、pH值及腐殖酸的浓度过高会抑制3种工艺对GSM和2-MIB的去除;SO_(4)^(2−)对去除嗅味物质有促进作用,HCO_(3)^(−)会抑制对嗅味物质的去除.通过对产物降解途径的分析,UV/H_(2)O_(2)工艺降解GSM和2-MIB会导致其中的环结构断裂,将小分子链状产物最终矿化成CO_(2)和H_(2)O.通过比较不同UV-AOPs工艺对实际水体不同指标的处理效能得出,UV/H_(2)O_(2)工艺对实际水体的处理效果优于UV及UV/Cl_(2)工艺.

UV和UV/过氧化物降解甲氧苄啶和恩诺沙星动力学

针对地表水中磺胺类抗生素和喹诺酮类抗菌药物被频繁检出这一问题,以磺胺类抗生素甲氧苄啶(TMP)和喹诺酮类抗菌药物恩诺沙星(EFX)为目标物,对比分析了单独紫外(UV)、紫外/过氧单硫酸盐(UV/PMS)、紫外/过氧二硫酸盐(UV/PDS)和紫外/过氧化氢(UV/H_(2)O_(2))在不同水体背景条件下的除污染效率与降解动力学,进一步计算不同pH条件下TMP和EFX的光分解量子产率。结果表明:TMP和EFX紫外光分解的假一级速率常数k_(0)随pH增加而增加,且EFX光分解的k_(0)显著大于TMP。在pH 3.0、7.0和11.0条件下,计算得到TMP和EFX的量子产率ϕ(λ=254 nm)分别为0.0010、0.0013、0.0036和0.0053、0.0511、0.0645。过氧化物的加入增加了TMP和EFX的降解速率,且对自身光分解慢的TMP影响更为显著。超纯水背景条件下,在pH 3.0和7.0时,UV/PDS对TMP和EFX降解的k_(0)最大,而在pH 11.0时,UV/PMS体系的k_(0)最大。自来水背景条件下,UV/PMS和UV/PDS对TMP的降解速率相近,大于UV/H_(2)O_(2);对于EFX的降解,UV/PDS效果最好。地表水背景条件下,3种氧化体系对TMP降解效率相差不大,UV/H_(2)O_(2)去除最佳;而对EFX的降解,UV/PDS的降解速率最快。

UV/H_2O_2高级氧化工艺反应机理与影响因素最新研究进展

UV/H2O2高级氧化工艺具有工艺流程简单、氧化能力强、H2O2利用率高以及无二次污染等优点,显示出良好的发展潜力和应用前景。介绍了UV/H2O2高级氧化工艺的反应机理,并在此基础上着重对影响UV/H2O2反应过程的主要工艺参数(紫外光强度、紫外光波长、H2O2浓度、溶液温度、污染物初始浓度、初始pH值以及溶液中无机阴离子)进行了综述。对目前该技术存在的问题以及发展方向作了简单的总结与展望。

UV/H_2O_2高级氧化工艺在化工与环保领域的研究进展

紫外光/过氧化氢(UV/H2O2)技术是近年来在环保领域发展起来的一项高级氧化工艺。该技术利用紫外光激发解离H2O2产生强氧化性.OH自由基氧化降解污染物。UV/H2O2技术具有工艺流程简单、氧化效率高、H2O2利用率高以及无二次污染等优势,显示出良好的发展潜力和应用前景。对近几年来UV/H2O2在多个行业(印染纺织、医药制药、城市水处理、化工合成以及烟气净化领域)的研究进展进行了详细的介绍。还对目前该技术存在的问题以及发展方向作了简单的展望。

UV/H_(2)O_(2)和UV/NaClO工艺降解吉非罗齐的比较

对比了吉非罗齐(GEM)在UV/H_(2)O_(2)和UV/NaClO系统中的降解,两个高级氧化系统均可以有效降解GEM,与UV/H_(2)O_(2)相比,UV/NaClO对GEM的去除速率更快。在UV/H_(2)O_(2)和UV/NaClO系统内,目标物的降解速率随着氧化剂浓度的增加而加快,由于pH会影响OH的氧化能力和UV/NaClO系统内自由基的组成比例,因此溶液的p H对两个系统均有显著的影响,当溶液pH从5增加到11时,GEM在UV/H_(2)O_(2)系统和UV/NaClO系统内的k_(obs)分别从0.2115min^(-1)和1.3115min^(-1)降低到0.1064min^(-1)和0.2283min^(-1)。Cl^(-)和HCO_(3)^(-)可以稍微加快GEM在UV/NaClO系统内的降解速率,却减慢了GEM在UV/H_(2)O_(2)系统内的降解速率;HA可以通过竞争效应和滤光效应抑制GEM在两个系统内的降解,但由于HClO/ClO^(-)的摩尔吸光系数高于H_(2)O_(2),HA对GEM在UV/NaClO系统内降解的抑制效应较小。OH和Cl是UV/NaClO系统内降解GEM的主要氧化物种,GEM在两个高级氧化系统内降解过程主要包括羟基化、去甲基化、H提取和C—O键断裂步骤。经济效益评估可知,UV/NaClO系统比UV/H_(2)O_(2)系统更具有成本效益。

UV/H_2O_2工艺湿法脱除燃煤烟气中NO的研究

在自行设计的内置紫外光-鼓泡器中,利用UV/H2O2高级氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中的NO气体。主要对紫外光强度、H2O2初始浓度、NO初始浓度以及烟气总流量对NO脱除效率的影响进行了考察。研究结果表明,在实验范围内,NO脱除效率随着紫外光强度和H2O2初始浓度的增加而增加,但当达到一定值后,NO脱除效率的增加幅度均变得相对平缓;NO脱除效率随着NO初始浓度以及烟气总流量的增加呈近似线性减小。通过离子色谱对液相离子产物进行了定性与定量检测,并对NO中的氮元素进行了物料平衡计算,在此基础上对NO脱除路径与产物形态进行了理论分析。

VUV/H_(2)O_(2)工艺对于水中新型有机污染物降解的技术研究进展

真空紫外/过氧化氢(VUV/H_(2)O_(2))工艺作为高级氧化技术(AOPs)的新型工艺技术,由于其高效、简单、绿色等特征,近年来已成为水处理领域的研究热点。本文基于VUV/H_(2)O_(2)工艺的反应机理,介绍了该工艺常用反应器的设计,总结了该工艺对水中新型有机污染物的去除效能,降解机制以及降解过程中的相关影响因素,提出了该工艺应用范围前景,并进行了经济评价,为难降解工业废水的处理提供了技术参考。

中试规模喷淋塔中UV/H_2O_2工艺脱除NO

在自行设计搭建的中试规模的光化学喷淋塔上,考察了烟气流量、H_2O_2浓度、紫外光强度、NO初始浓度、液气比等过程条件对NO脱除效率的影响。研究结果表明,在试验设计工况下,H_2O_2浓度和紫外光强度对NO脱除效率影响显著,随着H_2O_2浓度和紫外光强度的提高,NO的脱除效率起初均会急剧升高,而后增势变缓,脱除效率可达到50%~60%;而增大烟气流量,提高NO初始浓度,均会导致NO的脱除效率明显下降。伴随着液气比的提高,NO的脱除效率呈现出先升高后下降的趋势,在试验工况下,液气比为10 L/m3时,NO脱除效率达到最高。

四种预氧化方式对AOC及消毒副产物影响的对比

高锰酸钾(KMnO4)、臭氧(O3)、紫外/过氧化氢(UV/H2O2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)预处理可以改变水体中天然有机物的性质,进而改变有机物的可生化性和氯化消毒时的副产物生成势。通过对比研究这4种氧化方式对可生化有机碳(AOC)及后续氯化消毒时9种消毒副产物生成势的影响得出:AOC的生成量遵循UV/H2O2>O3>UV/PS>KMn O4;KMnO4预处理促进了三氯硝基甲烷的生成;O3预处理促进了氯乙醛和三氯硝基甲烷的生成;经UV/H2O2预处理后,所有消毒副产物的生成势均显著增加;UV/PS预处理对消毒副产物生成势总体影响较小。

紫外/PS、紫外/H_2O_2降解2-MIB和土臭素对比

紫外/过氧化氢(UV/H_2O_2)和紫外/过硫酸盐(UV/PS)均可有效降解纯水体系中的2-甲基异莰醇(2-MIB)和土臭素(GSM),且UV/PS的降解效果更优。重碳酸根和天然有机物均可以显著抑制UV/H_2O_2和UV/PS降解2-MIB和GSM的效能,但对UV/PS体系的抑制作用显著强于其对UV/H_2O_2体系的抑制作用,结果导致UV/H_2O_2在重碳酸根或者天然有机物存在时降解2-MIB和GSM的效果优于UV/PS体系。由于实际水体中通常含有较高浓度的重碳酸根和天然有机物,因此UV/H_2O_2降解松花江水体中2-MIB和GSM的效果优于UV/PS体系。通过此研究可知UV/H_2O_2相对于UV/PS更适于实际水体中2-MIB和GSM的去除。

UV/H_2O_2高级氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中NO实验研究

在自行设计的内置紫外光-鼓泡器中,利用UV/H2O2高级氧化工艺湿法脱除燃煤烟气中的NO气体.主要对紫外光强度﹑H2O2初始浓度﹑溶液初始pH值﹑溶液温度﹑NO初始浓度﹑液气比以及O2浓度对NO脱除效率的影响进行了考察.研究发现,在各种影响因素中,紫外光强度﹑H2O2初始浓度﹑NO初始浓度以及液气比是NO脱除效率的主要影响因素,在最佳条件下,UV/H2O2脱除NO的效率最高可达到82.9%.在实验研究的基础上,对相关因素的影响机理进行了深入的讨论.

UV/H_(2)O_(2)氧化丙氨酸对氯化中二氯乙腈生成的影响

采用水处理过程中常用的紫外/过氧化氢(UV/H_(2)O_(2))高级氧化工艺对水中典型的氨基酸——丙氨酸进行预处理,研究了后氯化过程中代表性含氮消毒副产物二氯乙腈的生成情况。研究发现,UV/H_(2)O_(2)工艺中产生的羟基自由基对丙氨酸进行α碳氢抽取和氨基氢抽取,在20 min反应时间内主要生成3种产物:HN=C(CH_(3))—COOH、CH_(3)—CH=NH和CH_(3)—C≡N,这3种产物相比丙氨酸具有更高的二氯乙腈生成势,因此强化了后氯化过程中二氯乙腈的生成。进一步研究UV/H_(2)O_(2)预处理时间、丙氨酸浓度、pH和水基质成分(HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、NO_(3)^(-))对二氯乙腈生成势的影响,结果表明,随着UV/H_(2)O_(2)预处理时间从0增至30 min,二氯乙腈生成势先升高后降低,并在20 min时达到最大值;丙氨酸浓度的升高和pH的降低有利于二氯乙腈的生成;HCO_(3)^(-)和Cl^(-)的存在会抑制二氯乙腈的生成,而NO_(3)^(-)对二氯乙腈的生成无明显影响。