用Nano-TiO 2 /O 3 和Nano-TiO 2 /UV/O 3 去除腐殖酸并控制臭氧副产物的生成
发布时间：2021-06-11 07:39
采用Nano-TiO2/O3和Nano-TiO2/UV/O3进行小试实验。通过对DOC、UV254、BrO3-和甲醛进行检测分析,研究了不同体系去除腐殖酸（HA）并控制臭氧副产物生成的效果。结果表明,当HA浓度为10 mg·L-1时,Nano-TiO2/O3体系对DOC的去除主要在反应进行20 min内完成,去除率仅达12.0%左右,对UV254的去除主要发生在2 min内,去除率仅达14.5%左右;而Nano-TiO2/UV/O3体系DOC和UV254的去除率分别达32.8%和53.3%。HA的存在显著减少了NanoTiO2/O3体系BrO3-的生成量,出水BrO3-浓度为29.00μg·L-1,而Nano-TiO<...
【文章来源】：环境工程学报. 2016,10(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
实验装置示意图
捎萌芤篢OC含量或UV254值代表HA浓度［14-15］。在降解HA过程中，UV254消光值与TOC是被同步去除的，二者的测定结果具有很好的相关性［16］。本文采用0．45μm滤膜过滤测试水样，故所测有机物指标为DOC指标。在Br－初始浓度为400μg·L－1、纳米TiO2投加量为100mg·L－1、臭氧投加量为3．9mg·L－1、溶液初始pH为(6．5±0．2)、温度为(25．0±0．5)℃、搅拌速度为500r·min－1、HA初始浓度为10mg·L－1条件下，Nano-TiO2/O3体系DOC和UV254的去除情况见图2。图2Nano-TiO2/O3反应体系DOC和UV254去除情况Fig．2DOCandUV254removalinNano-TiO2/O3process由图2可看出，Nano-TiO2/O3体系对DOC的去除主要在反应进行20min内完成，去除率仅达12．0%左右;对UV254的去除主要发生在2min内，去除率仅达14．5%左右。说明该体系对HA的去除效果不佳，后续可通过强化手段提高对HA的去除。此外，在纳米TiO2催化臭氧化降解HA的过程中，UV254所表征的物质被降解后，UV254值降低了，但这些物质并未完全矿化，而是生成了一些中间产物，所6447
环境工程学报第10卷以对DOC的去除率会低于对UV254的去除率［15］。2．2Nano-TiO2/O3体系臭氧副产物生成情况由图3可看出，随着反应时间的推移，含HA和不含HA条件下，nano-TiO2/O3体系BrO－3生成量均逐渐增加。HA的存在显著减少了Nano-TiO2/O3体系BrO－3的生成量，出水BrO－3浓度为29．00μg·L－1。分析认为，HA能与Br－、HOBr/OBr－竞争O3和·OH，同时，HA能与中间产物HOBr/OBr－反应生成有机溴化物或Br－，从而减少该体系BrO－3的生成量［17］。结合图2可知，在含Br－水的纳米TiO2催化臭氧化过程中，HA的存在能消耗水中溶解的臭氧，从而抑制BrO－3的形成。实验还发现，该体系处理HA并无甲醛生成。图3不同HA浓度下Nano-TiO2/O3体系BrO－3浓度变化情况Fig．3BrO－3concentrationsinNano-TiO2/O3processwithvariedHAconcentrations2．3Nano-TiO2/UV/O3体系HA去除情况在Br－初始浓度为400μg·L－1、纳米TiO2投加量为100mg·L－1、臭氧投加量为3．9mg·L－1、溶液初始pH为(6．5±0．2)、温度为(25．0±0．5)℃、搅拌速度为500r·min－1、紫外波长=254nm时，不同HA浓度下Nano-TiO2/O3体系DOC和UV254的去除情况分别见图4和图5。如图4所示，当溶液Br－的初始浓度为400μg·L－1，HA浓度为1、5和10mg·L－1时，DOC去除率分别为24．0%、35．0%和32．8%。不同HA浓度下，DOC呈现相同的去除趋势。反应5min内DOC浓度快速下降，之后达到平衡状态。在光催化臭氧化反应过程中，不仅有机物的结构发生了显著变化，部分具有非饱和有机物转化为饱和有机物，使
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制[J]. 栾国庆,聂玉伦,胡春,徐继润. 环境工程学报. 2014(02)
[2]水溶液中臭氧和溴离子的反应研究[J]. 俞潇婷,张家辉,潘循皙,张仁熙,侯惠奇. 环境科学. 2012(09)
[3]CuO@MWCNTs催化臭氧化降解腐殖酸的研究[J]. 张岩,贾冬梅,薛健. 应用化工. 2012(07)
[4]臭氧降解高浓度腐殖酸动力学[J]. 郑可,周少奇,杨梅梅. 环境科学. 2012(03)
[5]活性炭负载纳米TiO2对腐殖酸光催化降解动力学[J]. 柳欢欢,柯玉娟,陈泉源,张立娜,罗周,王璐,杜菲菲. 环境科学学报. 2009(09)
[6]悬浮态TiO2光催化降解腐殖酸的影响因素研究[J]. 张红梅. 应用化工. 2009(07)
[7]二氧化钛光催化降解腐殖酸的试验研究[J]. 严晓菊,于水利,付胜涛,暴瑞玲,李力争. 中国给水排水. 2009(07)
[8]金属催化臭氧化应用在水处理中的机理研究进展[J]. 赵雷,孙志忠,马军. 现代化工. 2007(S1)
博士论文
[1]水中亚硝胺类消毒副产物生成规律及其前质去除方法研究[D]. 杨磊.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]催化臭氧氧化去除水中有机物并控制溴酸盐生成的研究[D]. 胡建朝.中国地质大学(北京) 2012
本文编号：3224132
【文章来源】：环境工程学报. 2016,10(11)北大核心CSCD
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
实验装置示意图
捎萌芤篢OC含量或UV254值代表HA浓度［14-15］。在降解HA过程中，UV254消光值与TOC是被同步去除的，二者的测定结果具有很好的相关性［16］。本文采用0．45μm滤膜过滤测试水样，故所测有机物指标为DOC指标。在Br－初始浓度为400μg·L－1、纳米TiO2投加量为100mg·L－1、臭氧投加量为3．9mg·L－1、溶液初始pH为(6．5±0．2)、温度为(25．0±0．5)℃、搅拌速度为500r·min－1、HA初始浓度为10mg·L－1条件下，Nano-TiO2/O3体系DOC和UV254的去除情况见图2。图2Nano-TiO2/O3反应体系DOC和UV254去除情况Fig．2DOCandUV254removalinNano-TiO2/O3process由图2可看出，Nano-TiO2/O3体系对DOC的去除主要在反应进行20min内完成，去除率仅达12．0%左右;对UV254的去除主要发生在2min内，去除率仅达14．5%左右。说明该体系对HA的去除效果不佳，后续可通过强化手段提高对HA的去除。此外，在纳米TiO2催化臭氧化降解HA的过程中，UV254所表征的物质被降解后，UV254值降低了，但这些物质并未完全矿化，而是生成了一些中间产物，所6447
环境工程学报第10卷以对DOC的去除率会低于对UV254的去除率［15］。2．2Nano-TiO2/O3体系臭氧副产物生成情况由图3可看出，随着反应时间的推移，含HA和不含HA条件下，nano-TiO2/O3体系BrO－3生成量均逐渐增加。HA的存在显著减少了Nano-TiO2/O3体系BrO－3的生成量，出水BrO－3浓度为29．00μg·L－1。分析认为，HA能与Br－、HOBr/OBr－竞争O3和·OH，同时，HA能与中间产物HOBr/OBr－反应生成有机溴化物或Br－，从而减少该体系BrO－3的生成量［17］。结合图2可知，在含Br－水的纳米TiO2催化臭氧化过程中，HA的存在能消耗水中溶解的臭氧，从而抑制BrO－3的形成。实验还发现，该体系处理HA并无甲醛生成。图3不同HA浓度下Nano-TiO2/O3体系BrO－3浓度变化情况Fig．3BrO－3concentrationsinNano-TiO2/O3processwithvariedHAconcentrations2．3Nano-TiO2/UV/O3体系HA去除情况在Br－初始浓度为400μg·L－1、纳米TiO2投加量为100mg·L－1、臭氧投加量为3．9mg·L－1、溶液初始pH为(6．5±0．2)、温度为(25．0±0．5)℃、搅拌速度为500r·min－1、紫外波长=254nm时，不同HA浓度下Nano-TiO2/O3体系DOC和UV254的去除情况分别见图4和图5。如图4所示，当溶液Br－的初始浓度为400μg·L－1，HA浓度为1、5和10mg·L－1时，DOC去除率分别为24．0%、35．0%和32．8%。不同HA浓度下，DOC呈现相同的去除趋势。反应5min内DOC浓度快速下降，之后达到平衡状态。在光催化臭氧化反应过程中，不仅有机物的结构发生了显著变化，部分具有非饱和有机物转化为饱和有机物，使
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁氧化物复合氧化铝催化臭氧化过程中溴酸盐的生成控制[J]. 栾国庆,聂玉伦,胡春,徐继润. 环境工程学报. 2014(02)
[2]水溶液中臭氧和溴离子的反应研究[J]. 俞潇婷,张家辉,潘循皙,张仁熙,侯惠奇. 环境科学. 2012(09)
[3]CuO@MWCNTs催化臭氧化降解腐殖酸的研究[J]. 张岩,贾冬梅,薛健. 应用化工. 2012(07)
[4]臭氧降解高浓度腐殖酸动力学[J]. 郑可,周少奇,杨梅梅. 环境科学. 2012(03)
[5]活性炭负载纳米TiO2对腐殖酸光催化降解动力学[J]. 柳欢欢,柯玉娟,陈泉源,张立娜,罗周,王璐,杜菲菲. 环境科学学报. 2009(09)
[6]悬浮态TiO2光催化降解腐殖酸的影响因素研究[J]. 张红梅. 应用化工. 2009(07)
[7]二氧化钛光催化降解腐殖酸的试验研究[J]. 严晓菊,于水利,付胜涛,暴瑞玲,李力争. 中国给水排水. 2009(07)
[8]金属催化臭氧化应用在水处理中的机理研究进展[J]. 赵雷,孙志忠,马军. 现代化工. 2007(S1)
博士论文
[1]水中亚硝胺类消毒副产物生成规律及其前质去除方法研究[D]. 杨磊.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]催化臭氧氧化去除水中有机物并控制溴酸盐生成的研究[D]. 胡建朝.中国地质大学(北京) 2012
本文编号：3224132
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