黄铁矿活化不同类型氧化剂降解活性红X-3B效能比较

以活性红X-3B为目标污染物,探究黄铁矿活化H_(2)O_(2)、KHSO_(5)、Na_(2)S_(2)O_(8)、CaO_(2)和KMnO_(4)等5种氧化剂处理模拟染色废水效能,研究了氧化剂投加量、反应时间及黄铁矿重复利用对含活性红X-3B模拟染色废水脱色率、COD去除率和TOC去除率的影响;测定了反应体系中铁离子浓度和pH变化,并通过自由基淬灭实验与电子顺磁共振实验研究产生的活性物种。结果表明,在黄铁矿活化作用下,5种氧化剂对活性红X-3B的脱色率均能达到95%以上,而黄铁矿二次回用时,KMnO_(4)、CaO_(2)和Na_(2)S_(2)O_(8)对活性红X-3B氧化去除效果不佳;但以H_(2)O_(2)和KHSO_(5)为氧化剂,黄铁矿重复利用十次,活性红X-3B脱色率均大于99%,COD去除率为42.45%和30.88%。研究认为,黄铁矿活化H_(2)O_(2)和KHSO_(5)氧化处理染色废水具有良好应用前景。

活性艳红X-3B水溶液的光化学与光催化协同脱色反应

对影响活性艳红X 3B水溶液光化学与光催化协同脱色反应的各种条件 (如溶液的 pH值 ,紫外光照强度 ,空气流量 ,催化剂用量及溶液的初始浓度等 )进行了考察 .结果表明 ,降解率随着紫外光照强度的增强而加快 ,随着X 3B初始浓度的增大而减慢 ;催化剂最佳用量为 4g/L ,空气最佳流量为 4.3L/h .在X 3B水溶液的光催化脱色过程中 ,存在有光解反应 ,但它远不如光催化反应重要 .因此 ,活性艳红X 3B水溶液的降解是光化学与光催化的协同脱色反应 .

芬顿法处理活性艳红X-3B的试验优化及降解规律

通过试验方法优化,研究了芬顿体系中pH值、温度、H2O2投加量以及过氧化氢/硫酸亚铁摩尔比C(H2O2)/C(FeSO4)对活性艳红X-3B脱色及总有机碳(total organic carbon,TOC)去除率的影响。结果表明:初始pH值对脱色率和TOC去除率的影响均最大。在正交试验的基础上,通过单因素试验进一步优化了反应条件,得出芬顿法去除活性艳红X-3B的最佳反应条件为pH=3、H2O2投加量为2.5mmol.L-1、C(H2O2)/C(FeSO4)=10时,模拟废水的脱色率可达98.93%,TOC去除率可达48.81%。此外,芬顿体系的反应速率受温度的影响较大,色度去除符合二级动力学模型,根据Arrhenius公式计算得出活性艳红X-3B在芬顿体系中的反应活化能约为107kJ.mol-1。

纳米TiO_2催化染料活性艳红X-3B光降解

研究了纳米级二氧化钛对活性艳红X-3B的多相光催化降解行为。对影响活性艳红X-3B溶液的光催化降解的各种条件(如溶液的pH值、光强、催化剂用量以及溶液的初始浓度等)进行了考察。结果表明,X-3B溶液在强酸性和强碱性介质中降解速度更快,降解率随着紫外光强度的增强而加快,随着X-3B初始浓度的增大而减慢;催化剂的最佳用量在1.5g/L左右,H2O2的使用量也有一个最佳浓度,约在20mmol左右,高于该值X-3B的去除率反而降低,而不是以前文献所报道的使用量越多效果越好。以上各种条件下X-3B的光催化降解均符合一级反应动力学方程。

微波无极紫外光助双氧水处理活性艳红X-3B染料废水研究

The oxidation of 200mg/l reactive red X-3B wastewater was studied by a combination of electrodeless ultraviolet lamp and hydrogen peroxide,hydrogen peroxide alone,microwave alone,electrodeless ultraviolet light（UV）-radiation and microwave irradiation alone,respectively.the results showed that the different oxidation methods were that:MW/UV/H2O2>H2O2 alone>MW/UV>MW alone.when treating time was 60 min,The dye solution was decolored completely,and TOC removal was 52.95%.The mechanism of degradation was explored primarily by GC-MS analysis.

非活体生物质对水中活性艳红X-3B的吸附研究

研究了4种非活体生物质（米酒糟、花生壳、柚子皮、稻草秸秆）对模拟废水中活性艳红X-3B的吸附条件及吸附机理。结果表明,活性艳红X-3B初始浓度为100 mg/L、pH为1.02.0、吸附剂浓度为10 mg/L时,4种吸附剂对活性艳红X-3B的吸附率可达到80%。吸附在60 min左右达平衡后最大吸附量的顺序为：米酒糟（58.8 mg/g）〉花生壳（28.0mg/g）〉柚子皮（23.6 mg/g）〉稻草秸秆（19.5 mg/g）。在达最大吸附率时,米酒糟的用量可减少一半、pH范围可宽为1.06.0,且吸附量是另三者的2倍以上。综合比较,米酒糟具有较强的吸附废水中活性艳红X-3B的能力,可作为废水中活性染料的吸附剂使用。而花生壳、柚子皮和稻草秸秆的吸附能力相对较弱,不是理想的吸附材料。数学模型模拟表明,米酒糟和柚子皮的吸附过程更符合Freundlich方程,而花生壳和稻草秸秆更符合Langmuir方程;动力学研究表明4种吸附剂的吸附拟合更符合拟二级动力学方程。

玻璃纤维负载P25光催化接触氧化活性艳红X-3B

在玻璃纤维上焙烧P25制备了负载型TiO2光催化剂,探讨了焙烧温度对催化活性的影响,设计了光催化接触氧化反应器,并以活性艳红X-3B为模型污染物,考察溶液pH值、共存阴离子(CO32-、SO42-、Cl-)对光催化反应的影响.结果表明,焙烧温度直接影响负载后催化剂的活性,300℃负载时活性最高,SEM照片显示此时P25与载体结合牢固、负载颗粒均匀.酸性条件对活性艳红X-3B的降解有利,当溶液初始pH由2.0上升到10.0时,活性艳红X-3B的降解率从90.06%下降至42.71%.共存的CO32-、SO42-对活性艳红X-3B降解的影响不大,但Cl-对氧化过程有明显的抑制,使活性艳红X-3B的降解率下降17.03%.利用成熟的光催化剂P25,通过烧结的方法制备负载型催化剂是当前替代粉末催化剂的较为可行的方案.

活性X-3B红染料对作物生态毒理指标影响的比较研究

采用作物种子暴露实验 ,研究了小麦、白菜和水稻等 3种不同作物对活性X 3B红染料污染暴露的生态毒理学指标 .结果表明 ,小麦、白菜和水稻对活性X 3B红染料污染暴露的反应各异 ,具体表现为对3种作物的种子发芽抑制半效应浓度分别为 896 5、70 10和 75 14mg·L-1,对根伸长抑制的半效应浓度分别为 6 5 34、5 882和 45 70mg·L-1;这 3种作物在从种子萌发起至第 7天时去残余种子或种皮后的鲜生物量、干生物量均随活性X 3B红暴露浓度的增加而降低 ,但鲜生物量的降低率普遍高于干生物量的降低率 ;当作物种子暴露于高浓度 (4 5 0 0和 5 0 0 0mg·L-1)的活性X 3B红时 ,小麦生物量受该有机染料污染暴露的影响最为敏感 ,水稻其次 ,白菜最为迟钝 ;就小麦、白菜和水稻等 3种作物对活性X 3B红染料污染暴露的抗性而言 ,小麦最强 ,白菜次之 ,水稻最弱 .

Bi_2WO_6可见光催化降解活性艳红X-3B的研究

采用水热合成法制备Bi2WO6催化剂,并通过XRD,UV-visDRS等手段对其进行表征;以活性艳红X-3B为目标污染物,研究催化剂量、X-3B初始浓度、反应溶液pH值以及H2O2等因素在可见光辐射下对其光催化降解效果的影响.结果表明,所制备的Bi2WO6催化剂结晶度好,具有较强的可见光吸收能力;最佳催化反应条件为:X-3B初始浓度20mg/L,Bi2WO6用量2g/L,pH5.18(原始pH值).在此条件下,光照60min,对X-3B的去除率可达到86%;加入2mL/L30%的H2O2,光照30min,降解率可达到96%以上,降解反应符合一级反应动力学.光催化反应可以有效地破坏X-3B的发色基团偶氮结构使其脱色,但在所设定的反应时间(80min)内X-3B不能被完全矿化,反应过程中有中间产物生成.

软锰矿-污泥基活性炭对活性艳红X-3B的吸附特性研究

以污水处理厂剩余污泥为原料，添加适量天然软锰矿，采用氯化锌化学活化法制备活性炭，用于吸附活性艳红X-3B染料。结果表明，软锰矿的添加可以改善污泥活性炭的吸附性能，使其对染料的饱和吸附容量（Qm）较未投加软锰矿的污泥活性炭增加50mg／g以上，最大可提高56．5％；软锰矿的投加量因污泥种类而异，控制在0．2％-2％范围内；活性炭的最适宜投加量为4g/L，吸附时间90min，pH值对吸附的影响不大；吸附热力学Langmuir模型比Freundlich模型更适合描述本研究中的等温吸附系统。

超声波协同零价铁降解活性艳红X-3B

通过比较超声波、零价铁单独作用及其联用对X-3B的降解效果，探讨了超声波-零价铁体系降解X-3B的协同效应，考察了溶液pH、超声功率、超声时间等因素对协同效应的影响．结果表明，X-3B难以被超声波直接降解，在实验条件下获得的最高去除率仅为7．75％；在pH为5．0、7．0、9．0时，超声波与零价铁在降解X-3B时发生协同效应，相对两者单独作用对X-3B的去除率的简单加和，协同体系对X-3B的去除率分别提高1．68、1．76、1．67倍．在pH7．0时，协同处理25min后X-3B的去除率可达99．42％．在pH3．0时，零价铁直接还原X-3B的速率大于协同体系，但两者降解机理明显不同，前者仅把X-3B分解成小分子中间体，而后者可使X-3B彻底分解．研究认为，在pH5．0～7．0及超声功率为400～600W时，超声波一零价铁协同体系可有效地降解X-3B．

活性炭处理活性艳红X-3B染料废水的静态研究

采用活性炭纤维（ACF）、粒状活性炭（GAC）、椰壳活性炭（椰壳AC）分别处理活性艳红X-3B模拟染料废水。实验结果表明,在相同的活性炭用量下,吸附率顺序为：椰壳AC〉ACF〉GAC;温度10-50℃,吸附效率随温度升高而增大;溶液在弱酸性条件下,3种炭材料均有较好的吸附效果;随着染料溶液浓度的提高,脱色率是下降的;加热和微波均可使GAC和椰壳AC再生,而且再生后的吸附性能均基本可恢复到原来的100%,ACF经微波再生后,吸附量达原来的2.4倍。

三种不同阳极上活性艳红X-3B的光电降解

分别以TiO2/Ti,SnxSb1xO2/Ti和RuxPd1xO2/Ti为阳极,钛网为阴极,NaCl为电解质,研究了活性艳红X3B的光化学降解、电化学降解以及光电协同降解行为.实验表明,经光电协同降解60min后,三种电极体系中活性艳红X3B的脱色率都超过了97%,三种电极上都存在显著的光电协同效应,即导体阳极与半导体阳极体系表现出相似的光电协同效应.SnxSb1xO2/Ti阳极体系先电解后光照和先光照后电解对比实验结果表明,电解生成的中间产物在光照3min后使染料脱色率由17%迅速提高到75%,而先光照后电解则无此现象发生,这说明电解中间产物经紫外光激发后对染料脱色有显著作用.

二氧化钛对活性艳红X-3B的光催化降解研究

以TiO2 作为光催化剂 ,研究了TiO2 对活性艳红X - 3B的光催化氧化降解行为。结果表明 ,以锐钛矿为主的混晶型TiO2 的催化活性最好 ;X - 3B的光催化降解动力学符合Lang muir Hinshelwood动力学模式 ,并求出其动力学参数k(表观反应速率常数 )为 0 5 92 1,KA(吸附平衡常数 )为 0 172 5 ;温度对X - 3B的降解影响很小 ,其活化能仅为 6 0 4kJ/mol;溶液中盐度的增加会不断降低TiO2 对X - 3B的光催化降解速率。

无机离子对Fenton处理活性艳红X-3B染料废水的影响

针对实际染料废水中通常存在大量溶解性无机阴离子和金属阳离子的特点,选择了一些典型的无机离子,通过Fenton氧化降解偶氮染料活性艳红X-3B的试验,研究了无机离子对Fenton氧化降解的影响。结果表明,阴离子S2-对Fenton试剂催化氧化降解的抑制作用非常明显,H2PO4-和Cl-也具有不同程度的抑制作用,其抑制能力大小为:S2->H2PO4->Cl-;阳离子Cu2+和Mn2+抑制Fenton氧化作用的大小顺序为Cu2+>Mn2+;SO42-,NO3-,Mg2+和Zn2+对活性艳红X-3B的降解没有影响。研究结果可为Fenton方法处理含无机阴离子和金属阳离子的染料废水提供参考。

活性艳红X-3B的Fenton氧化降解机理研究

采用UV-Vis、IR和GC-MS研究了X-3B的Fenton降解机理,结合X-3B的结构和亲电理论,提出了其Fenton氧化降解路径。染料分子首先在-N=N-C靠近萘环的C-N和C-NH两处断裂,产生三种中间产物:邻羟基重氮苯内盐、萘醌和4,6-二氯-1,3,5-三嗪-2-氨。邻羟基重氮苯内盐释放出N2,即偶氮基团的氮原子转化为N2,而其他氮原子被氧化为NO3-。染料中的C、H、S和Cl原子分别矿化为CO2、H2O、SO42-和Cl-,但部分有机碳仍存在于难以被.OH氧化降解的草酸-Fe3+络合物中。

微波无极紫外光催化-内电解协同降解活性艳红X-3B

采用微波无极紫外光源，以活性炭作为光催化剂TiO2的载体，与外加铁屑构成内电解反应，处理活性艳红X-3B模拟废水。实验结果表明，微波无极紫外光催化一内电解法对活性艳红X-3B的降解速率是微波无极紫外光催化和微波-内电解法单独作用时降解速率之和的2倍。在活性艳红X-3B模拟废水初始pH为7、空气曝气量为0．50L／min、铁屑加入量为5g／L、反应温度为40～45℃的最佳条件下，微波无极紫外光催化-内电解法的活性艳红X-3B模拟废水色度去除率达100％，TOC和可吸附有机卤化物的去除率分别为69．5％和81．8％。

Al-Fe柱撑膨润土的制备及其对活性艳红X-3B的吸附

利用 Fe3+,Al3+与碱液反应制备出 OH- Fe离子、Keggin离子 ,并由此制备出不同 Fe/ ( Al+Fe)比值的 Al- Fe柱撑膨润土 ,并对其吸附有机染料——活性艳红 X- 3B的效果作了研究 (与其他几种改性膨润土进行了比较 ) .结果表明 :用 Al- Fe柱撑膨润土的层间距被明显撑大 ,有机污染物的去除率高 .

TiO_2/浮石光催化降解活性艳红X-3B的中试研究

采用TiO2/浮石悬浮态光催化剂,对活性艳红X-3B模拟废水进行了光催化降解的中试研究。考察了催化剂投加量、曝气量、溶液pH、投加助剂H2O2、污染物初始浓度对光催化效率的影响。结果表明,TiO2/浮石在中试条件下对活性艳红X-3B有较好的降解效果;催化剂最佳投加质量浓度为45g/L,增大曝气量和pH,适当投加助剂H2O2有利于光催化降解效率的提高;活性艳红X-3B的光催化降解过程符合负一级反应动力学规律,反应速率常数与活性艳红X-3B模拟废水初始浓度之间具有近似负一级的动力学关系。

中性条件下超声波／零价铁协同降解活性艳红X-3B

考察了中性条件下超声波降解、零价铁还原及超声波-零价铁联用对活性艳红X-3B模拟废水的降解效果,通过对比降解过程中UV-Vis光谱的变化,探讨了超声波-零价铁协同处理活性艳红X-3B的可行性．结果表明,在中性条件下超声波对活性艳红X-3B降解缓慢,经过25min辐射后,活性艳红X-3B的分解率不足7．5％;零价铁直接还原速率较慢,反应25min后,活性艳红X-3B的分解率仅为48．82％;“超声波／零价铁”对降解活性艳红X-3B有明显的协同效应,25min后分解率达99．42％(600W),反应符合准一级动力学过程．与零价铁直接还原相比,在200W,400W和600W超声波的协同作用下,X-3B降解的表观反应速率常数分别提高了2．12,2．76和4．00倍,半衰期相应缩短．另外,添加H2O2会抑制协同效应．