基于高级氧化技术降解水中OPPs的研究进展

将基于农业生产引发的有机磷农药(OPPs)在水体中残留难去除的问题,为减轻水体OPPs污染对人类健康的危害、提升OPPs去除效果,提出了高级氧化处理水体OPPs污染的方法。系统总结臭氧氧化、紫外氧化、催化氧化和电化学氧化等单一或组合的高级氧化技术对OPPs的降解效能和作用机制,对比不同技术的优缺点及其适用条件。进一步针对水环境中OPPs富集等新问题,展望高级氧化技术强化降解OPPs残留的发展趋势,并建议对不同工艺的降解机理进行更深入的研究。

UV/H_(2)O_(2)/O_(3)高级氧化技术降解藻源NDMA前体物特性研究

对比了UV、H_(2)O_(2)和O_(3)氧化技术及UV/H_(2)O_(2)/O_(3)高级氧化技术对藻源NDMA前体物的去除效果,并使用BBD响应曲面法进行了参数优化。结果表明UV及H_(2)O_(2)氧化会增加NDMA前体物含量,O_(3)氧化仅在高投加量情况下对NDMA前体物有一定去除效果,UV/H_(2)O_(2)/O_(3)技术可有效降解藻源NDMA前体物;响应曲面法优化结果表明,各因素对试验结果影响程度的顺序为:UV剂量>O_(3)投加量>H_(2)O_(2)投加量,UV/H_(2)O_(2)/O_(3)技术去除藻源NDMA前体物最佳工况参数为:UV剂量293mJ/cm^(2)、O_(3)投加量0.31mg/L、H_(2)O_(2)投加量1.21mg/L,经验证该模型准确可靠。

基于不同自由基的高级氧化技术对水中诺氟沙星的去除效果

抗生素在水中的赋存浓度较低,难以被常规的城市污水处理系统有效去除。考察了紫外光联合氯(UV/氯)、双氧水(UV/H2O2)、过硫酸盐(UV/PS)3种高级氧化体系对诺氟沙星(NFX)的去除效果。结果表明:UV/氯体系降解NFX相比于其他2种具有显著的高效性,当溶液初始pH为7、氯浓度为30μmol/L时,NFX在2 min内的去除率可达98.67%,相同氧化剂浓度下,UV/H2O2和UV/PS体系10 min内对NFX的去除率仅为41.41%和65.73%;对于UV/氯体系,NFX的去除率随氯浓度的升高而上升,同时考虑成本,最优氯浓度为30μmol/L;pH影响3种体系对NFX的去除速率,但效果不同,对于UV/氯体系,强碱性条件有利于NFX的去除,对于UV/H2O2和UV/PS体系,中性及弱碱性更有利于NFX的去除;水体基质Cl-对UV/氯体系去除NFX有抑制作用,但对UV/H2O2和UV/PS体系影响不大;HCO3^-对3种体系去除NFX均有抑制作用。

溶液中阴离子对UV/H_2O_2降解4-硝基酚的影响

利用间歇式光反应器,研究了溶液中阴离子HCO3-、Cl-、及NO3-对UV/H2O2氧化4-硝基酚的影响.结果表明,UV/H2O2能有效地除去水溶液中4-硝基酚及TOC.随着HCO3-、Cl-及NO3-浓度的增加,4-硝基酚氧化速率减少.溶液中阴离子对UV/H2O2体系中主要氧化剂OH自由基的清除作用是4-硝基酚降解速率下降的原因.利用一级反应动力学对4-硝基酚的降解进行了拟合,得到了满意的结果.

UV/H_2O_2降解水中硝基酚及影响因素

UV H2 O2 氧化对硝基酚实验表明 ,H2 O2 光解产生·OH自由基是对硝基酚降解的直接原因 ,12min内 2 5mg L的对硝基酚去除率达到98%以上。溶液中TOC变化与对硝基酚的去除并不同步 ,说明对硝基酚的降解中生成了一系列的中间产物 ,然后再达到完全矿化的。体系中H2 O2 浓度变化显示产生的中间产物对H2 O2 光解没有明显影响。研究中还对对硝基酚起始质量浓度、H2 O2 浓度及pH影响进行了考察。研究认为UV H2 O2

未来饮用水处理技术及其工程应用展望

阐述了近年来全球饮用水处理技术发展的一些新动向、新工艺,着重介绍了国际水协(IWA)第三届"前沿技术"国际会议确定的未来饮用水处理技术的研发与应用。已被确定的未来主导技术有高级氧化技术(TiO2/UV光催化氧化工艺与H2O2/UV处理工艺)、消毒技术(紫外线消毒、膜消毒)、膜分离技术以及电磁离子交换技术等。根据目前世界范围内饮用水处理工艺的不同基础设施建设情况,展望了这些未来技术的应用前景。

UV/Fenton法处理制浆造纸废水相关因子筛选

采用Fenton体系氧化-絮凝工艺深度处理制浆造纸废水,对影响氧化效果的pH值、UV辐射、TiO2催化进行了因子分析与筛选。结果表明,因子效应的显著程度顺序为pH>UV>TiO2,其中,pH、UV对废水污染负荷的降低具有显著的积极效应,而TiO2起消极作用。在筛选后的条件下,废水经UV/Fenton体系氧化-絮凝处理后,色度、COD、BOD污染负荷基本去除,达到制浆造纸工业水污染物排放标准。红外光谱分析表明:废水中木素结构被UV/Fenton氧化降解,苯环结构开裂转化为脂肪族羧酸类物质。

采用Fenton/UV处理金属切削液废水的试验研究

采用Fenton/UV高级氧化方法处理金属加工行业产生的切削液废水,并通过正交试验得出最佳工作条件:pH值=2.5,ρ(Fe2+)=400mg/L,H2O2[V(H2O2)=30%]的投加量为24mL/L,每次投加V(H2O2)为4mL/L,投加时间间隔为45min,投加次数为6次,UV总作用时间=5h,同时在最佳工况下进行了5L废水的放大试验。小试及放大实验均证明:在此工作条件下,原水ρ(CODCr)由2100mg/L降至110mg/L左右,CODCr去除率达到95%,且出水其它各项指标均达到国家GB8978—1996《污水综合排放标准》二级排放标准。此数据具有工程应用的参考价值。

UV/H_2O_2工艺在水处理中的应用研究进展

高级氧化技术利用产生的羟基自由基这一强氧化剂处理难降解废水,成为近年来研究的热点。UV/H2O2工艺用于去除水中有毒有害有机污染物质,由于氧化能力强,无选择性,无二次污染,处理效果好,受到广泛的关注。介绍了近5年该工艺在处理饮用水和工业废水中污染物质方面的的研究进展,同时也提出了存在的一些问题,便于今后研究和应用中进一步改进和完善。

UV/Fenton试剂处理高浓度含酚废水的实验研究

研究UV/Fenton试剂中各个因素对降解高浓度含酚废水的影响,确定UV/Fenton法处理高浓度含酚废水的最佳工艺条件。保持UV/Fenton体系的基准条件不变,通过改变pH值、H2O2浓度、Fe2+浓度、反应时间等实验条件,考察这些因素对UV/Fenton法处理高浓度含酚废水效果的影响。结果表明,UV/Fenton试剂对高浓度含酚废水有较好的去除效果和较高的反应速率。当苯酚初始浓度为1 000mg/L时,紫外光波长为253.7nm,反应时间为25～40min,pH值为6～7,H2O2浓度为40～50mmol/L,Fe2+浓度为28～30mg/L时,苯酚去除率可达90%以上,满足后续生物降解要求。

H_2O_2/UV对抗生素的有效降解过程研究

四环素是一种可能对环境生物和人类健康产生危害的药品，由于该类抗生素对生物过程有强烈的抑制作用，运用常规的水处理方法很难达到理想的处理效果。利用高级氧化技术产生的大量强氧化性的羟基自由基，在抗生素处理中显示出独特的优势。为此，本研究针对特定的污染物——四环素，将H2O2氧化和紫外线照射联合使用进行降解。

UV/过硫酸盐-活性炭工艺去除水中有机物小试研究

臭氧生物活性炭处理技术(O_(3)-BAC)能有效去除水中有机物、消毒副产物(disinfection by-products,DBPs)前体物、氨氮、嗅味物质等,是我国给水厂应用最为广泛的深度处理技术。然而,该技术在应用时存在臭氧化副产物生成、运行效果受温度影响大、生物泄露风险等问题。紫外活化过硫酸盐技术(UV/PS)具有降解有机物去除效率高、无二次污染、除污染效能对温度不敏感、易于在水厂中改造应用等优势,与活性炭技术联用,可作为一种新型饮用水深度处理技术。因此,本文将紫外活化过硫酸盐技术与生物活性炭联用(UV/PDS-BAC)考察其对有机物去除效率及其机理,从而为饮用水处理厂有效控制有机物提供技术支撑。

UV/H2O2降解水中含氮消毒副产物-苯乙腈的动力学和影响因素

采用UV/H2O2高级氧化技术处理水中含氮消毒副产物苯乙腈,研究了影响苯乙腈降解的因素。结果表明,单纯UV体系中,去除效果不明显。UV/H2O2对苯乙腈具有较高的去除率,且降解符合一级反应动力学。随着过氧化氢投加量增大,苯乙腈的去除率呈先增大后减小的趋势,且在投加量为20 mg/L时可达94.9%;溶液初始浓度的增加会提高去除效果,且动力学速率常数增加;降低溶液pH值、增大紫外辐射剂量有利于降解速率和去除率的提高;自来水为基质对降解苯乙腈的影响不明显;Cl-、Mg2+、Al3+对苯乙腈去除有一定的抑制作用,抑制率达20.9%以上。文中将UV/H2O2高级氧化技术应用于控制苯乙腈,以期为水中苯乙腈的降解提供基础理论。

O_3/UV反应体系的有机物消解动力学模型

为了提高O_3/UV(臭氧协同紫外)反应体系对有机物的消解效率,降低能源消耗,基于O_3分解的SHB机理和O_3、有机物在紫外辐射下的光解机理,并考虑该反应体系中存在的3种可能的有机物消解途径和反应器出口处O_3气体浓度变化,建立了O_3/UV反应体系的动力学模型.将该模型用于消解过程中有机物消解率变化规律的研究,进一步优化消解工艺参数.结果表明:使用苯酚和乙酸作为目标有机物,以该模型进行仿真,从理论上验证了O_3气体浓度与紫外辐射间存在协同作用和不同工艺参数下所建立模型的灵敏性;将该模型与其他模型、试验测量值进行对比,验证了其优越性和准确性;对比不同p H下的3种消解途径各自贡献率的仿真结果,发现O_3/UV反应体系的p H对其消解有机物效率具有重要影响.研究显示:在O_3/UV反应体系中,紫外辐射强度和投加的O_3气体浓度二者间具有协同作用,同时调节可获得更好的消解效果;在酸性条件下有机物消解以O_3直接氧化为主,碱性条件下则以自由基间接氧化为主.

UV/H_2O_2联用工艺去除水中微量有机污染物的中试研究

为了考察UV/H2O2工艺对微量有机物的去除效果,在砂滤池出水后接UV/H2O2高级氧化中试设备,并投加了特征污染物(阿特拉津、臭味物质2-MIB与Geosmine)。结果表明,UV/H2O2工艺对Geosmine去除效果最好,去除率能达到90%以上,对MIB和阿特拉津的去除效果比较接近,去除率均在50%以上,对UV254的去除率为20%～38%。在UV/H2O2工艺中无溴酸盐生成。

高级氧化技术同时脱硫脱硝的研究进展

燃煤电站烟气排放的SO2和NOx给环境和人类健康造成了巨大的危害,如何在低成本、高效率的基础上实现烟气污染物的脱除越来越受到关注。高级氧化技术具备这样的特点:反应速度快、效率高和反应过程易控制等,能够实现SO2和NO同时脱除的目的。介绍了高级氧化技术的原理和特点,并着重介绍了Fen-ton法、UV/H2O2法、UV/Fenton法、O3/H2O2法等技术国内外研究现状以及各技术的优缺点。

工厂化循环水养殖中臭氧/紫外线反应系统的水处理性能

为增强臭氧在水产应用的安全性,满足工厂化循环水养殖对有机物去除和水体消毒的需要,该文开发O3/UV反应系统。通过试验方法研究该系统臭氧投加溶解区适宜的臭氧投加流量和处理量的关系、紫外辐射剂量配比等工艺参数,及对水质净化效果和水体消毒灭菌效果的影响等。试验结果表明:1)在满足所需水中溶解臭氧浓度的条件下,采用较低臭氧进气流量和较高进水流量有利于提高系统的臭氧溶解率和利用率。该系统在水流量为5 m3/h,臭氧投加量为(8.78±0.60)g/h时可得到水中臭氧溶解质量浓度为1.53 mg/L的臭氧水,臭氧溶解率为82.7%,臭氧利用率为97.7%。2)增加紫外灯的功率和数量均可提高对臭氧的去除率,但增加紫外灯的数量对其性能提升效果更明显。该系统在紫外剂量为1 996 MJ/cm2,对残留臭氧的去除率为83.82%。3)该系统对紫外消光度、总有机碳、水色等指标的去除率相比单独使用臭氧分别提升109.95%、89.77%和51.44%,杀菌率可达97%以上,实现工厂化循环水养殖低臭氧残留条件下的有机物有效去除和消毒杀菌。

高校实验室有机废液无害化处理效果探讨

目的:对实验室有机废液无害化处理的方法进行了研究,从而减少有机废液对实验人员的健康危害,减少环境污染。方法:收集实验室有机废液,对于成分清晰的采用旋转蒸馏法进行分离回收。对于杂质较多、收集量少、回收效果差的有机废液,采用紫外光助Fenton试剂高级氧化技术进行无害化处理,通过COD及TOC去除率对无害化处理效果进行评价。结果:高级氧化无害化处理以后,多数样品COD及TOC去除率均达到了80%以上。结论:采用紫外光助Fenton试剂高级氧化技术无害化处理有机废水效果较好,可有效节约实验室运行成本,减少资源浪费与环境污染,保护实验人员。无害化处理为实验室有机废液处理的一种经济可行的技术。

UV/MgO_(2)体系对水体中双酚A的降解机制研究

双酚A(BPA)是一种典型的内分泌干扰物(EDCs),对人体和生物都存在毒性风险.高级氧化技术(AOPs)因其能产生大量的活性物种来降解污染物,成为目前处理环境中污染物最常用的方法之一.本研究采用紫外联合过氧化镁(UV/MgO_(2))体系降解水体中的BPA,并探究了该体系对BPA的降解机制.实验结果表明,UV/MgO_(2)体系能够高效降解水体中的BPA,在1 h内降解率可达98%,体系降解的反应速率对比单独MgO_(2)和单独UV降解分别提高了约48倍和18倍.数据显示在0.5 g·L^(-1)MgO_(2)浓度下BPA的降解速率最快.水体的pH、不同水体及水体中的不同离子对UV/MO_(2)体系降解BPA具有一定的影响作用(其中,SO_(4)^(2-)、HCO_(3)^(-)和HA有明显抑制作用),总体来说,体系的适应性较强.通过电子自旋共振(EPR)检测得知体系中存在·OH、^(1)O_(2)和O_(2)^(·-)3种自由基,其稳态浓度分别为6.475×10^(-14)、1.084×10^(-11)和4.605×10^(-9)mol·L^(-1),其中,O_(2)^(·-)为主导因子,贡献率约为90%.通过液相质谱(LC-MS/MS)对该体系降解BPA的产物进行了分析,初步推断出2条降解路径,主要是自由基攻击苯环的双键以及连接2个苯环的C—C键,使BPA得以降解.同时还对BPA的降解产物进行了毒性预测,结果表明,降解过程中BPA产物的生物毒性呈减小的趋势.本研究为UV/MgO_(2)技术的应用提供了理论依据.