不同活化过硫酸盐体系深度处理制浆造纸废水研究

采用光-Na_(2)S_(2)O_(8)、热-Na_(2)S_(2)O_(8)、Fe^(2+)-Na_(2)S_(2)O_(8)、光/Fe^(2+)-Na_(2)S_(2)O_(8)、以及超声-Na_(2)S_(2)O_(8)等5种活化体系对造纸废水深度处理中有机物降解的效果进行了研究,考察了pH、温度、初始Na_(2)S_(2)O_(8)浓度、Fe^(2+)浓度、Fe^(2+)浓度以及超声频率对造纸废水COD降解的影响。结果表明:5种体系对造纸废水COD降解效率比较为:热-Na_(2)S_(2)O_(8)(84.2%)>光/Fe^(2+)-Na_(2)S_(2)O_(8)(79.2%)>光-Na_(2)S_(2)O_(8)(41.5%)>Fe^(2+)-Na_(2)S_(2)O_(8)(32.4%)>超声-Na_(2)S_(2)O_(8)(21.6%)。综合对比经济和处理效率,热活化体系耗能低、处理效率高且无外界离子的引入,为过硫酸盐高级氧化技术处理制浆造纸废水的最佳活化体系。

紫外活化过硫酸盐/甲酸体系还原水中Cr(Ⅵ)机理及影响因素

采用紫外活化过硫酸盐/甲酸体系所产生的还原性二氧化碳阴离子自由基(CO2·-),研究了水溶液中高浓度Cr(Ⅵ)的去除效果;使用电子自旋共振(ESR)技术,鉴定识别了体系中产生的活性自由基;分析了体系的活化机理及其对Cr(Ⅵ)的还原机制;考察了过硫酸盐投加量、初始pH、腐殖酸、无机阴离子(Cl-、HCO3-和NO3-)及初始Cr(Ⅵ)浓度等对Cr(Ⅵ)去除的影响。结果表明:紫外活化过硫酸盐/甲酸体系可以有效还原Cr(Ⅵ),当过硫酸钠与甲酸浓度分别为20 mmol·L-1和40 mmol·L-1,未调初始pH为2.4时,初始浓度为200 mg·L-1Cr(VI)在50 min内基本完全可被还原;此外,Cr(Ⅵ)还原去除率随过硫酸盐浓度升高而增强,在酸性条件下(pH=2.4),体系对Cr(Ⅵ)的还原效率最高,随着pH的增大,还原效率明显降低。进一步研究表明, Cl-、HCO3-和NO3-对Cr(Ⅵ)的还原都存在抑制作用,在相同浓度下,其抑制程度分别为HCO3->NO3->Cl-,腐殖酸也对Cr(Ⅵ)的去除存在抑制作用。紫外活化过硫酸盐/甲酸体系还原Cr(Ⅵ)过程符合零级反应动力学方程,其动力学常数为78.467μmol·(L·min)-1。本研究结果为Cr(Ⅵ)废水的处理提供了一种高效的还原新技术。

垃圾渗滤液浓缩液中溶解性有机物在热活化过硫酸盐体系的转化特性

热活化过硫酸盐(Heat/PDS)体系因能有效去除垃圾渗滤液浓缩液中溶解性有机物(DOM)而备受关注,但限于此类实际废水组分极其复杂,其转化机理尚需进一步研究.本文采用具有超高分辨率的静电场轨道阱质谱从分子组成的角度研究了垃圾渗滤液浓缩液中DOM在Heat/PDS体系的转化特性.结果表明,经Heat/PDS体系处理后,垃圾渗滤液浓缩液中DOM分子式从3732种减少至2984种,出水中DOM具有低芳香性、高饱和程度和高氧化程度的特性,降解途径包括:去芳香化、去甲基化、氢提取和羧化反应等.此外,出水中DOM包含1837种未知氯代有机物(CHOCl、CHONCl、CHOSCl和CHONSCl类),其前驱体主要为垃圾渗滤液浓缩液中DOM氧化降解的中间产物,如低氧高度不饱和酚类及脂肪族DOM.本研究可为垃圾渗滤液浓缩液中DOM的处理和氯代有机物的阻控提供一定理论依据.