2,4,6-三氯酚的UV/H2O2光化学降解

采用UV/H2O2工艺降解水中2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP),研究H2O2投加量、pH、阴离子、阳离子、叔丁醇和腐殖酸对降解效果的影响,并利用LC-HESI-MS-MS探讨UV/H2O2降解2,4,6-TCP的降解机理.研究结果表明:UV/H2O2降解2,4,6-TCP的过程符合拟一级反应动力学.随着H2O2投加量的增加,2,4,6-TCP的去除率和反应速率增加,当H2O2投加量为10 mmol/L时,反应速率常数K达到0.109 4 min-1.酸性条件更利于UV/H2O2降解2,4,6-TCP.水中各种离子的存在对2,4,6-TCP的光解速率有较大的影响,其中阴离子CO32-对反应均存在明显的抑制作用,阳离子Fe3+促进效果显著.2,4,6-TCP的UV/H2O2反应速率随叔丁醇浓度的增加而下降,腐殖酸在低浓度时促进反应进行,在高浓度时,2,4,6-TCP的降解受到抑制.水中2,4,6-三氯酚在UV/H2O2作用下主要发生脱氯反应,生成二氯邻二苯酚或二氯对二苯酚,未得到彻底矿化.     

2,4,6-三氯酚的共基质降解机理

分别利用经过驯化的葡萄糖降解菌和2,4,6-三氯酚（TCP）降解菌,通过添加易生物降解的有机物（葡萄糖、苯甲酸、苯酚）作为共基质,对TCP进行好氧生物降解,以考察其降解机理．当利用葡萄糖降解菌降解TCP时,在没有共基质存在时,微生物经历51h的适应期之后,才能生长,与此同时可利用TCP作为唯一碳源而使其降解．当有共基质存在时,TCP几乎没有降解．而当利用TCP降解菌降解TCP时,在没有共基质的条件下,只需43h的适应期可使TCP得到降解．实验结果表明：由于在没有共基质存在的条件下,葡萄糖降解茵和TCP降解菌均能利用TCP作为唯一碳源得到生长,并使TCP同时得到降解．因此在有共基质条件下,使TCP的降解效率提高的机理为次级利用,而非共代谢．     

磁性炭对好氧活性污泥降解2,4,6-三氯酚的强化作用

【目的】酚类化合物属于原生质毒物,且难以生物降解,它的存在增加了生物处理的难度,成为废水处理的技术难点之一。为探究磁性炭对好氧活性污泥降解2,4,6-三氯酚的强化作用,分析了磁性炭对环境条件、系统运行稳定性及污染物去除率的影响。【方法】首先对新型磁性炭形态及物理特性进行分析,其次探究了磁性炭对好氧环境的影响,再次讨论了磁性炭对好氧污泥处理性能的影响,最后阐述了磁性炭对好氧污泥的影响。试验设置2个序批式活性污泥法(sequencing batch reactor activated sludge process, SBR)反应器：R1(SBR反应器1)为试验组,加入磁性炭材料;R2(SBR反应器2)为对照组,不加磁性炭材料。【结果】R1中pH值从8.20降为6.89,R2中pH值从7.90降为5.69,表明外加磁性炭能减缓活性污泥系统酸化;R1、R2组2,4,6-三氯酚的去除率分别约为90%和70%,化学需氧量(chemical oxygen demand, COD)去除率分别约为70%和54%,说明磁性炭不仅强化了2,4,6-三氯酚好氧降解效果,还提高了其彻底去除程度;生物量分别为5....     

粉末活性炭吸附2,4,6三氯酚的性能研究

针对粉末活性炭PAC吸附2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)的性能进行了研究.考察了PAC炭种、投加量和温度3因素对2,4,6- TCP吸附效果的影响;建立了吸附动力学、等温吸附线以及吸附热力学模型;研究了PAC与预氧化联用技术对2,4,6- TCP的协同去除作用.结果表明,上述3个因素对2,4,6-TCP吸附效果影响均显著,其中PAC投加量的影响最大,PAC炭种其次,温度的影响最小.PAC可以快速有效地吸附水中的2,4,6-TCP,快速吸附期在前20 rmin,吸附容量可达到80％以上.拟二级动力学模型和Freundlich吸附等温线模型可分别较好地描述PAC对2,4,6-TCP的吸附行为.PAC吸附2,4,6-TCP的过程为自发、放热以及熵减的过程.PAC与预氧化联用技术可以提高对2,4,6-TCP的处理效果.     

臭氧氧化降解微囊藻毒素-LR的动力学研究

采用臭氧对微囊藻毒素 - LR(MC LR)进行降解试验,研究其反应动力学.取自无锡太湖流域蓝藻藻华提取藻毒素,研究了臭氧投加量、MC LR的初始质量浓度、pH值及一些阴离子作用对降解速率的影响.结果表明,臭氧氧化能有效降解MC LR,且符合准一级动力学反应.降解速率不受MC LR初始质量浓度的影响.当臭氧投加量由0.31 mg·L-1增加到1.35 mg·L-1时,MC-LR的降解速率由0.010 3 min-1提高到0.040 7 min-1.当pH值由3.08升高到10.08时,MC-LR的降解速率由0.252 8 min-1降低到0.009 9 min-1.在酸性条件下,pH值的变化对降解速率的影响程度更大.在阴离子影响方面,NO-3有利于MC-LR的降解,CO2-3阻碍降解,SO2-4和Cl-对降解速率的影响不明显,其反应速率常数由大到小的次序是:NO-3,Cl-,SO2-4,CO2-3.     

借助于次级利用促进2,4,6-三氯酚的降解与矿化

分别采用单独光催化氧化(P)、单独生物降解(B)、光催化氧化与生物降解同步耦合(P&B)三种方法对2,4,6-三氯酚(TCP)进行降解,光催化与生物耦合的方法(P&B)虽然能够提高TCP的降解速率,但不能使TCP得到矿化.通过添加苯酚,借助于次级利用除了可以进一步提高TCP的降解速率,还可以提高其矿化程度.     

双(2,4,6-三氯苯基)乙二酸酯的绿色合成

以2,4,6-三氯苯酚、乙二酰氯为原料合成化学发光材料双(2,4,6-三氯苯基)乙二酸酯.讨论了以传统溶剂苯作为反应介质改变原料配比或添加催化剂等不同反应条件下的反应情况,并且与不同离子液体作为反应介质的反应情况作对比,结果表明:苯为反应介质时,乙二酰氯稍过量,不加催化剂是最优反应条件,利用最优条件以离子液体为反应介质进行反应,反应时间缩短了一半,比传统反应产率增加了40.8%,且后处理简单,利用回收的离子液体重复反应,产率不减少,实现离子液体重复利用,达到绿色合成之目的.     

电子供体在2，4，6-三氯酚和硫酸盐同时降解中的作用

在不少工业废水中,往往同时存在2,4,6-三氯酚（TCP）和硫酸盐等污染物。生物还原法是一种有效的方法,能同时去除水中的这些污染物。采用了丙酮酸（C₃H₄O₃）作为外源电子供体还原TCP和硫酸盐。当单独还原TCP或硫酸盐时,它们的还原速率随着C₃H₄O₃加入量的增加而增加。当TCP与硫酸盐共存时,加入相同量的C₃H₄O₃,由于TCP与硫酸盐还原菌对电子的竞争作用,导致它们的还原速率均有所降低。当C₃H₄O₃进一步增加时,这种对电子的竞争情况可以得到缓解。     

紫外光/生物膜耦合降解苯酚与2,4,6-三氯酚

氯酚是一种较难生物降解的有机化合物且又广泛存在于自然环境中,传统的生物方法不能有效地使其得到降解,同时氯酚的存在还会对苯酚的降解产生一定的抑制作用.为此本研究采用一种一体式的内循环光/生物降解反应器,借助生物膜与波长为254 nm的紫外辐射的协同作用对含有苯酚和2,4,6-三氯酚(2,4,6-TCP)混合溶液进行降解.实验中分别比较了单独紫外辐射(P)、单独生物降解(B)以及紫外辐射与生物降解(P+B)共同作用下苯酚与2,4,6-TCP的降解规律,重点讨论了2,4,6-TCP对苯酚降解速率的影响.实验结果表明:2,4,6-TCP的存在对苯酚的降解有抑制作用,而采用P+B方法时,该抑制作用可以得到有效地缓解,苯酚对2,4,6-TCP降解速率的影响不大,采用紫外光辐射与生物膜耦合的方法对混合溶液进行降解时,混合溶液中苯酚和2,4,6-TCP的降解速率最快,相应的COD平均去除率也最高.     

丙烯腈、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚对银鲫和中华大蟾蜍早期生活阶段的毒性研究

研究了丙烯腈、2,4-二氯苯酚和2,4,6-三氯苯酚对银鲫受精卵孵化和鱼苗存活以及对中华大蟾蜍蝌蚪存活和生长发育的影响.研究结果表明：银鲫鱼苗对这三种化合物较鱼卵更为敏感;中华大蟾蜍蝌蚪的生长发育对这三种化合物较蝌蚪存活更为敏感.以鱼苗存活率为指标,这三种化合物的无可见效应浓度(NOEC)和最低可见效应浓度(LOEC)依次为：0.8mg/L和1.6mg/L,0.25mg/L和0.5mg/L,0.2mg/L和0.4mg/L.以蝌蚪的前肢发育率为指标,这三种化合物的NOEC和LOEC依次为：0.7mg/L和1.4mg/L,0.5mg/L和1mg/L,0.4mg/L和0.8mg/L.由此可见,这三种化合物的毒性大小次序为：2,4,5-三氯苯酚>2,4-二氯苯酚>丙烯腈;这两种试验生物对这三种化合物的敏感性相似.     

臭氧降解微囊藻毒素的人工神经网络模型

建立臭氧降解微囊藻毒素MC-LR的人工神经网络模型,研究臭氧投加量、MC-LR初始质量浓度、pH等对降解速率的影响,并以反向传播算法的神经网络模型对多因素条件下的降解效果进行仿真预测。研究结果表明:降解速率不受初始MC-LR质量浓度的影响;臭氧投加量的增加能有效提高MC-LR的降解速率;pH降低能大幅度改善降解效果,尤其在酸性条件下,pH的变化对降解速率的影响程度更大;在具备酸性条件和臭氧量较高时,在短时间内即可达到很高的去除率,否则降解效果不明显;该模型能预测复杂多因素试验条件下的有机物降解效果,为试验及实际降解MC-LR提供理论指导,克服了初等函数模型的局限性。     

锌镁铝类水滑石催化臭氧氧化降解吡啶废水的工艺研究

通过尿素水热共沉淀法制备了一种锌镁铝类水滑石（LDHs）,将其煅烧制得焙烧态锌镁铝类水滑石（LDOs）,使用鼓泡搅拌反应器,以吡啶降解率和出水化学需氧量（COD）为评价指标研究了LDOs在臭氧氧化降解吡啶中的催化潜力,并分析了其催化臭氧氧化动力学。结果表明,与单独臭氧氧化相比,LDOs催化臭氧氧化可显著提升对吡啶的降解效果。对于初始质量浓度为300 mg/L的吡啶废水,在反应时间为40 min、催化剂用量为0.6 g/L和初始pH为10的条件下,吡啶降解率和出水COD可分别达到96.9%和71.7 mg/L,并且初始吡啶的质量浓度越低,降解速率越快。此外,LDOs还表现出优异的催化稳定性。单独臭氧和催化臭氧氧化降解吡啶的过程都近似符合伪二级反应动力学模型,同时结果表明·OH是LDOs催化臭氧氧化降解吡啶的主要自由基。吡啶的主要降解产物可能为N-甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺有机物以及硝酸根离子、二氧化碳和水等小分子无机化合物。     

电Fenton法降解榨菜综合废水CODcr的动力学分析

针对高盐对微生物的抑制和生物处理效能不稳定的问题,探讨了电-Fenton法处理高盐榨菜综合废水的效能,主要考察了电-Fenton法对高盐废水CODcr的去除效果及其影响因素,并对CODcr降解规律进行了动力学分析.结果表明,以RuO2-IrO2-SnO2-TiO2/Ti四元极板为阳极,钛网极板为阴极,在电流密度为10 A/dm2,硫酸亚铁投加量为1.0 mmol/L,极板间距为15 mm,pH为5的条件下,电解120 min后,CODcr的去除率达到了76.33％.动力学分析表明,电-Fenton法对榨菜综合废水CODcr的降解符合一级反应动力学规律,当原水CODcr为4 225 mg/L时,一级反应速率常数为0.012 1 min-1.通过线性方程建立的CODcr降解的反应动力学模型具有较高的回归率(R2=99.25％),与实验结果吻合程度较高.     

煤的氧化和热解反应的动力学研究

用热分析手段研究了不同煤化程度煤的氧化热解反应.结果表明,在空气中,煤在整个氧化热解过程中,可分为水分蒸发、吸氧增重、受热分解、燃烧与燃尽五个阶段.吸氧增重阶段的氧化反应为1级化学反应,受热分解阶段为1.5级的化学反应.求解出不同煤样在不同氧化阶段的平均表观活化能E和lnA的值,分析了煤氧化过程的特点与E和lnA值在不同氧化阶段的规律性,并用作图方法检验了所求氧化动力学参数的正确性.     

臭氧对水中甲基对硫磷的降解

通过研究臭氧对水中甲基对硫磷的降解.探索臭氧对甲基对硫磷的降解机制和影响因素.将臭氧气体充入反应器中与甲基对硫磷进行反应,采用GC-MS和标准样品对中间产物进行定性分析,并用HIPLC同时监测甲基对硫磷的残留量和中间产物的生成量.结果表明,臭氧对甲基对硫磷的降解由臭氧直接氧化和羟基自由基间接氧化共同完成,降解历程遵循假一级反应动力学.50 mmol/L离子清除剂叔丁醇使甲基对硫磷的降解速率降低60%,而溶液pH值对降解速率则无明显影响.通过GC/MS分析,确定了甲基对氧磷为甲基对硫磷的臭氧降解中间产物.甲基对氧磷的生成量受到溶液pH和甲基对硫磷起始浓度的影响,较低溶液pH和较高甲基对硫磷起始浓度均有利于甲基对氧磷的积累,而离子清除剂则对甲基对氧磷的生成量没有显著影响.     

苯酚在紫外辐射和生物膜联合作用下的降解动力学

采用石英玻璃制成的循环床式生物反应器,在波长为254 nm的紫外辐射条件下进行降解苯酚的研究.分别比较了不同浓度苯酚溶液在单独紫外辐射,单独生物降解以及紫外辐射与生物降解共同作用下的降解规律.实验结果表明:在紫外辐射条件下,生长在陶瓷微孔内的生物膜仍具有较好的生物活性.根据苯酚降解动力学分析,单独生物降解比单独紫外光辐射降解速率快,而采用紫外光与生物膜组合方法降解苯酚时,其负荷最高.