紫外高级氧化法在水处理中的应用

紫外高级氧化法(UV/AOPs)是在传统的高级氧化技术基础上发展而来,将紫外光与高级氧化技术联用,具有效率高、速度快、适用范围广等特点,被广泛应用于工程行业中。主要包括紫外-过氧化氢、紫外-臭氧、紫外-次氯酸钠、紫外-过硫酸盐、紫外-氯、紫外-过氧乙酸、紫外二氧化钛等紫外高级氧化处理工艺,叙述了各个工艺的作用原理、特点及其对污染物的去除效果,同时指出每种工艺的弊端,并提出解决方法,为后续的工艺发展提供思路。

紫外/过氧化氢法去除市政污水中的亚硝基二甲胺

紫外/过氧化氢(UV/H_(2)O_(2))法是处理市政污水中亚硝基二甲胺(NDMA)的有效方法。基于响应面模型研究了H_(2)O_(2)添加量、pH和光照强度对NDMA去除效率的影响,通过方差分析发现光照强度是影响去除率的最显著因素。通过响应面模型得出了上述3个因素与NDMA去除率的函数关系,当H_(2)O_(2)添加量为10 mg·L^(-1)、溶液pH为12、光照强度为8×10^(-11)E·s^(-1)时,NDMA去除率的预测值为97.36%,与96.97%的实验结果非常吻合。

紫外光高级氧化法处理二级出水中难降解有机物的研究

紫外光高级氧化法是处理二级出水中难降解有机物的有效方法。在紫外光作用下,以过一硫酸钾(PMS)、过氧化氢(H2O2)和次氯酸钠(NaClO)为氧化剂,研究了氧化剂类型、浓度和紫外光强度对二级出水中2,4-二硝基苯酚(DNP)和亚硝基二甲胺(NDMA)去除效率的影响。结果表明,NaClO的降解效果最好,当NaClO浓度为1 mmol·L^(-1)、处理时间为60 min时,DNP和DNMA的去除率分别为25%和20%,这是由于在紫外光的照射下,NaClO分解产生HOCl·和OCl·自由基的量子产率高于PMS和H_(2)O_(2)所致;当NaClO初始浓度为2.5 mmol·L^(-1)、处理时间为60 min时,二级出水中DNP和DNMA的去除效率分别达到了50%和35%,DNP去除效率高是由于NaClO分解产生的自由基对芳香族化合物降解活性更高所致。当紫外光强度为6×10^(-11)E·s^(-1)时,DNP和DNMA的去除效率较好,再增加光强度,去除效率增加不明显。

紫外-高级氧化法处理天然有机物的研究进展

水环境中的天然有机物(NOM)含量约为总有机碳含量的一半,含有大量的醌基、羧基、羰基、氨基等基团,导致水体可生化性很差。NOM能够与氯和金属离子结合生成消毒副产物(DBPs)及其它毒性更大的污染物,对环境产生巨大威胁。紫外-高级氧化法(UV-AOPs)能有效去除NOM,减少DBPs的生成,对控制水处理过程中NOM造成的膜污染具有积极作用。对UV-AOPs处理NOM的研究进展进行了综述,并展望了其应用与发展前景。

吸附-混凝-高级化学氧化法处理L-谷氨酰胺废水的研究

采用吸附 -混凝 -高级氧化法对 L -谷氨酰胺废水进行处理 ,筛选出最佳的混凝条件及氧化条件。实验发现 ,采用聚合氯化铝 (PAC)和阳离子聚丙烯酰胺 (PAM)复合混凝 L-谷氨酰胺废水 ,在 p H为 6.8,PAC与 PAM的用量分别为 40 0 mg/ L 和 1 2 mg/ L 时混凝效果较好。混凝后的废水再用 H2 O2 / Fe2 + / UV体系氧化 ,当 p H为 3时 ,采取三次投加方式加入H2 O2 ,紫外灯照射 6h,取得了满意的结果 ,实验表明 :采用吸附 -混凝 -高级氧化法处理 L-谷氨酰胺废水是一种行之有效的方法。经该方法处理后的 L-谷氨酰胺废水 ,其 COD去除率为99.2 % ,脱色率达 1 0 0 % 。

ClO_2氧化-紫外光降解法处理染色废水的试验研究

用ClO2的氧化作用与紫外光的降解相结合处理染色废水,与单独用ClO2氧化或紫外光降解处理相比,CODCr去除率和脱色率均有较大提高。

紫外光助类Fenton氧化法催化1,2-二氟-1,1,2,2-四氯乙烷脱氟反应的研究

【目的】针对1,2-二氟-1,1,2,2-四氯乙烷(F112)具有高能量碳氟键,很难被光解、水解及微生物降解的特点,研究紫外光条件下类Fenton氧化法催化F112脱氟的最佳条件,旨在为含氟有机物的降解提供参考。【方法】在紫外线高压汞灯的作用下,以类Fenton氧化法中的Fe3+/H2O2为催化剂,研究溶液初始pH、Fe3+投加量、H2O2投加量、反应温度、紫外光源与溶液距离对F112脱氟率的影响。【结果】在溶液初始pH=1、Fe3+投加量为7.5mmol/L、H2O2投加量为500mmol/L、反应温度40℃、紫外光源与液面距离为12cm的条件下,F112脱氟率均最大,脱氟效果均最佳。【结论】得到了紫外光条件下类Fenton氧化法催化F112脱氟的最佳条件,为含氟有机物的降低提供了参考。

溶胶-凝胶法制备SiO_2-TiO_2纳米复合薄膜紫外光处理的研究

采用溶胶－凝胶技术，结合二步水解法分别在单晶硅片、石英玻璃和Ｋｇ玻璃上制备ＳiＯ2、ＴiＯ2纳米复合薄膜，采用高压汞灯对其进行紫外光处理，分别用ＡＦＭ、椭偏仪、ＦＴＩＲ、ＵＶ－Ｖis分光光度计以及ＸＲＤ对凝胶膜紫外光处理前后的光学性能和结构进行研究，并与传统的热处理进行比较与分析．研究表明，紫外光处理是实现凝胶膜低温致密化的有效方法之一，其致密化的机理不同于传统的热处理，主要是通过紫外高能光子诱导复合薄膜网络结构的原子中的电子激发，导致原子化学键的断裂，进而产生结构重组而致密化．

光助Fenton氧化-混凝法联合处理含聚合物油田污水技术

首先采用光助Fenton试剂对含聚合物油田污水进行氧化降解降粘,再利用反应后污水中的Fe3+和经酸浸活化的粉煤灰联合对污水进行混凝处理,探讨了初始pH值、H2O2浓度、FeSO4·7H2O浓度和混凝剂浓度对污水CODCr去除率的影响。结果表明,光助Fenton试剂不仅可去除污水的部分CODCr,而且可显著提高污水的混凝性能,经光助Fenton氧化-混凝法联合处理后, 污水的CODCr去除率可达90%左右。远大于两法单独处理效果之和,同时光助Fenton氧化-混凝法采用廉价的活化粉煤灰,有效降低了Fenton试剂的用量,大大降低了成本,具有很好的推广价值。

燃烧氧化-电化学传感器法测定水和废水中的总氮

研究了用高温催化氧化-电化学传感器法测定水和废水中的总氮,并与国家标准方法过硫酸钾消解-紫外分光光度法进行了比较。

高级氧化法处理阳树脂溶出液测定树脂溶出特性的方法研究

本文研究了高级氧化法处理阳离子交换树脂溶出液,降解有机溶出物,将其中的磺酸基团转化为SO_(4)^(2-),测定树脂溶出特性的方法;实验研究了树脂溶出液在UV、Fenton、UV/H_(2)O_(2)、UV/Fenton等体系中的降解作用,并探究了紫外灯功率、H_(2)O_(2)浓度、FeCl_(2)浓度、pH值和反应时间等因素对降解过程的影响。结果表明:UV/Fenton体系处理树脂溶出液时效果显著;在一定条件下,磺酸基团可完全降解,总有机碳降解率高达97%。该树脂溶出液UV/Fenton氧化处理法为测定和评价树脂溶出特性提供了参考。

Excimer紫外灯辐照法钽氧化物膜XPS分析

报道了利用新型紫外光源—Ｅｘｃｉｍｅｒ紫外灯辐照制备钽氧化物薄膜的新方法，并对所制备的薄膜进行了Ｘ光光电子能谱（ＸＰＳ）分析，分析结果表明：所制备的钽氧化物薄膜不含碳而且符合化学计量比。

真空紫外/曝气氧化降解苯甲羟肟酸模拟废水

以真空紫外/曝气(vacuum ultraviolet/air,VUV/air)降解模拟废水中的苯甲羟肟酸为研究对象,考察了废水p H、曝气量、污染物初始浓度及共存阴离子等因素对VUV/air降解苯甲羟肟酸效果的影响。实验结果表明:在VUV光源功率10W、苯甲羟肟酸初始浓度30mg/L、废水初始p H=4、曝气量0.6L/min、反应时间120min的条件下,VUV/air对苯甲羟肟酸模拟废水的降解效果最好,降解率为78.89%;其中共存阴离子对VUV/air降解苯甲羟肟酸的影响作用大小顺序依次为:SiO_3^(2–)>HCO_3~–>CO_3^(2–)>SO_4^(2–)>Cl~–。通过对VUV/air降解苯甲羟肟酸的机理分析研究发现,VUV/air降解苯甲羟肟酸的过程中起主要作用的是直接光降解和真空紫外产生的羟基自由基氧化分解。VUV/air降解废水中苯甲羟肟酸的行为符合一级动力学方程ln(C_t/C_0)=-kt。

纳米氧化镁的制备及其紫外屏蔽性能

以苹果酸和硝酸镁为原料,采用溶胶-凝胶法（sol-gel）制备了氧化镁纳米晶。根据制备条件的不同,粒径可在7-20 nm之间。采用傅立叶红外光谱、热分析、X射线衍射、透射电子显微镜测试技术对凝胶的组成和热分解过程,凝胶和样品的物相组成以及样品的形貌、粒径大小、分布情况进行了分析;考察了原料配比、煅烧温度和时间、溶液初始pH值、乙醇用量对样品形貌和粒径的影响。结果表明,硝酸镁与苹果酸的摩尔比为1∶1.5,煅烧温度在500-700℃,煅烧时间为3 h,溶液初始pH值在3-7,V（乙醇）∶V（水）=1∶4时为最佳反应条件;紫外可见光谱（UV-V is）分析表明,纳米氧化镁的紫外屏蔽性能优于普通的氧化镁粉体。

纳米氧化锌的制备及其中红外、紫外可见光吸收特性

用均匀沉淀法制备了纳米氧化锌,通过反应条件和工艺参数的控制,得到了几种不同粒径分布范围的纳米级氧化锌粉体,并着重研究了这些不同粒径分布的粉体在中红外、紫外 可见光波段的吸收性能,并与普通氧化锌粉进行了对比,结果表明:纳米氧化锌在中红外频段与普通氧化锌的吸收能力相当;在可见光区,纳米氧化锌具有普通氧化锌不具备的高度透光性;而在紫外光区,纳米氧化锌具有很宽的吸收频段和优异的吸收性能,且随粒径的不同而出现变化,粒径分布在20～50nm之间,平均粒径为31nm时具有最佳紫外遮蔽性能;同时随粒径的减小,吸收峰发生蓝移。

微过氧化物酶-8与Eu^(3+)相互作用的机理

用紫外 -可见 ( UV-Vis)吸收光谱和电化学方法研究 Eu3+ 与微过氧化物酶 -8( MP-8)相互作用的机理 ,发现 Eu3+优先与 MP-8中血红素基团的 2个丙酸基的羧基氧发生强的配位作用 ,导致 MP-8分子中血红素基团的非平面性、暴露程度和电化学可逆性的增加 .过剩的 Eu3+与 MP-8分子中肽链上的含氧基团发生弱的相互作用 。

铜-二氧化硅凝胶薄膜的电化学制备及其光学性能

以CuCl_2·2H_2O和正硅酸乙酯(TEOS)作为前驱体,配制了透明稳定的Cu^(2+)–SiO_2复合溶胶。采用循环伏安法研究了Cu^(2+)在该溶胶中的电化学性质,以恒电位法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面沉积了凝胶复合薄膜。采用扫描电镜、能谱、X射线衍射对复合薄膜进行了表征,以紫外-可见光谱测试了薄膜的线性光学性能。结果表明,控制电位在-0.24~0.2 V和负于-0.24 V(相对于饱和甘汞电极)可分别制备出Cu^+–SiO_2和Cu–SiO_2凝胶薄膜,前者的平均光学带隙宽度(Eg)为1.94 e V,略高于后者的1.92 eV。由于Cu在溶胶中是连续成核,导致了Cu–SiO_2凝胶薄膜中的Cu颗粒大小不均匀(在几十纳米至几微米之间),吸收光谱在400~500 nm出现了Cu带间迁移的吸收峰。

准立方体α-Fe_2O_3纳米薄膜的紫外和红外光谱研究

采用浸渍提拉法制备了准立方体α-Fe2O3纳米薄膜,利用XRD、AFM、UV-Vis和FT-IR对其表面形貌和谱学性质进行了表征。结果表明,α-Fe2O3单层膜是由粒径约为58nm的粒子排布而成,在568、482和386cm-1处有特征红外吸收峰,在紫外区375nm处存在明显的吸收,为Fe-O间的电子跃迁,其吸光度值与膜层数间的较好线性关系说明在一定的速度下挂膜,可以将氧化铁溶胶中的纳米粒子较好地转移到基片上。

氧化锌溶胶的制备及防紫外线性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备了氧化锌溶胶,探讨了溶剂、反应物浓度对溶胶稳定性、粒径的影响,及焙烘温度、焙烘时间、溶胶浓度对织物防紫外线性能的影响,并对织物进行了水热化处理。结果表明,以甲醇为溶剂制备的氧化锌溶胶平均粒径为86.2 nm,具有较好的稳定性;氧化锌溶胶整理织物最佳条件为:氧化锌溶胶浓度0.025 mol/L,浸渍5 min,焙烘温度为150℃,焙烘时间为10 min,处理后织物具有较好的防紫外线性能;氧化锌溶胶整理织物后经水热化处理,织物表面的氧化锌形成了晶形结构,防紫外线性能明显提升。