【摘 要】
：
臭氧过一硫酸盐（O3/PMS）耦合催化氧化体系既具备臭氧催化氧化体系和过硫酸盐氧化体系的优势,又能弥补二者的不足,已经受到了研究人员的广泛关注。但是其目前也存在缺少高效稳定的催化剂、体系最佳运行条件有待确定以及催化机理暂不明确等问题。因此,本文针对以上提出的问题对O3/PMS体系进行进一步的探究。通过Design Expert 12.0软件中Box-Behnken方法以Mn-Fe/GAC催化剂制备
【基金项目】
：
国家自主创新示范区发展建设项目“臭氧催化氧化废水深度处理装备及其产业化研发”
论文部分内容阅读
臭氧过一硫酸盐（O3/PMS）耦合催化氧化体系既具备臭氧催化氧化体系和过硫酸盐氧化体系的优势,又能弥补二者的不足,已经受到了研究人员的广泛关注。但是其目前也存在缺少高效稳定的催化剂、体系最佳运行条件有待确定以及催化机理暂不明确等问题。因此,本文针对以上提出的问题对O3/PMS体系进行进一步的探究。通过Design Expert 12.0软件中Box-Behnken方法以Mn-Fe/GAC催化剂制备过程中浸渍液浓度、煅烧时间和煅烧温度为自变量,以体系TOC去除率为响应值设计响应曲面法优化催化剂制备条件方案。最终确定催化剂的最佳制备条件为:浸渍液浓度1.25 mol/L,煅烧时间2 h,煅烧温度497℃。对Mn-Fe/GAC催化剂进行表征与分析,确定其上负载的活性物质是Mn O、Fe2O3、Mn Fe2O4中的一种或几种的混合物。对O3/PMS耦合催化氧化体系的运行条件及催化剂的稳定性进行探究。得出该体系的最佳运行条件为:初始p H=3,臭氧气量0.8 L/min,臭氧浓度30 mg/L,PMS浓度5 mmol/L,Mn-Fe/GAC催化剂投加量2 g/L,在此条件下体系TOC去除率为71.3%。得出不同阴离子及天然有机物对该体系的影响,Cl->H2PO4->HA>HCO3-。Mn-Fe/GAC催化剂重复使用三次后对体系的催化效果就减至初始效果的62.1%,后续将对其进行进一步的改良和优化以增强其重复使用性。对催化剂的催化路径以及催化机理进行探究。得出催化剂的催化路径可能为:催化O3产生活性较强的自由基而自由基进一步活化PMS产生更多活性自由基进攻体系内有机污染物。催化剂的催化机理可能为:PMS和O3的活化和催化过程发生在催化剂的表面上,Mn-Fe/GAC催化剂先对吸附在催化剂表面的O3进行催化分解后,通过产生的·OH等活性自由基对PMS进行进一步的活化。Mn-Fe/GAC可以结合大量羟基,在催化过程中将羟基提供给临近的Mn（Ⅱ）更进一步促进PMS的活化。Mn-Fe/GAC催化剂中的Mn2+和Fe3+都向PMS提供电子,促使其分解产生SO4·-,随后高价态的Mn和Fe被HSO5-还原,完成了金属的氧化还原循环,促进体系内自由基的生成。
其他文献
作为双酚A（BPA）替代物的双酚S（BPS）在多个工业领域应用广泛,目前在各类水体中均可检测到,降低其浓度和产物毒性对环境安全具有重要意义。电化学技术因其无二次污染、即停即止等优点受到广泛关注。因此,本研究构建了一种光辅助电活化过硫酸盐体系,并探究耦合体系活化不同种类过硫酸盐（包括过一硫酸盐,PMS和过二硫酸盐,PDS）对BPS的降解效果。为验证耦合体系的有效性,探究了该体系对BPS的去除效果,研
随着科技水平的不断提高,可穿戴智能设备发展十分迅速。为减少人体在负重过程中的能量代谢,一系列提高人体运动能力的装备被研发出来。如外骨骼系统,通过主被动方式消除静态载荷对人体的影响,并且辅助关节运动进一步减少人体能量代谢。但是实际人体在行进过程中,由于负载与人体具有较强的耦合性导致运动过程中负载还会对人体产生惯性冲击,因此本课题主要针对在负重过程中产生的动态载荷对人体的影响,提出主被动结合的恒力悬浮
废弃生物质可以通过厌氧发酵和堆肥等生化过程实现资源化,但这些生化或热化学产品的价值较低。迫切需要开发和扩展用于从废弃生物质中绿色高效资源化回收高价值产品的替代技术。利用废弃生物质回收中链羧酸（MCCAs）是具有较高价值和意义研究热点的方法之一,但其中有很多限制生产的因素尚未被确定和解决。本研究以乳酸为电子供体,探究不同控制条件下生产MCCAs的性能,并进行微生物群落结构分析,进而明晰基于乳酸产MC
工业中大量使用的离心式风机、泵（负载转矩与转速平方成正比）为适应工况要求往往需要对输入端的转速进行调节以达到节能的目的。永磁涡流耦合器调速因具有过载保护、传动效率高和节能效果显著等优点而得到应用与推广。永磁涡流耦合器传动涉及到磁场、涡流场和热场等多物理场的共同作用,探究耦合器传动特性的影响因素及其影响规律,可以为设计奠定理论基础。本文提出一种沿径向调节气隙来实现调速的永磁涡流耦合器结构,并介绍其传
随着数据分析技术的快速发展,以机器学习、多源异构数据融合分析成为研究热门,并广泛应用于交通、医疗等领域。河（湖）长制是我国在河湖管理保护方面的重大创新,其全面实行为流域的全局管控提供了必要条件。为明晰“十四五”期间松花江流域典型支流水生态环境全局管控的保护需求,本研究针对松花江流域及其典型支流管理决策中出现的数据来源单一、数据分析方法陈旧等问题,基于多源异构数据融合分析、关联分析、时空GIS等,开
超滤技术作为污水深度处理技术日益受到广泛关注,超滤膜长期运行过程中的膜污染问题成为限制膜发展的重要因素,缓解膜污染通常采用混凝、吸附、氧化等预处理方式,其本质是通过絮凝、吸附、氧化分解等作用去除部分引起膜污染的有机物,从而缓解膜污染同时提升出水水质。但有时单一的膜前预处理技术不能很好地缓解膜污染,常常通过不同工艺组合来缓解膜污染。本文选取具有氧化、絮凝、吸附和消毒等多功能的高铁酸钾作为膜前预处理药
新冠疫情的全球性流行引发了人们对水体消毒灭菌技术的普遍关注。电消毒技术由于其卓越性能而被广泛认为是“下一代水消毒技术”。在电消毒技术发展过程中,关键的两个问题是电极材料的选择以及反应器构型的设计。亚氧化钛材料独特的晶体结构保证其具有良好的导电性、稳定性与电化学活性,因此本研究采用亚氧化钛作为阳极,并将其设计成活性电化学膜,采用大肠杆菌作为模型微生物,研究亚氧化钛膜电极对细菌灭活的效能与机制,以期为
从当前司法解释的规定看，行为数额、次数、对象等行为要素是情节犯情节要件中常见的解释内容。那种质疑行为数额、次数、对象要素正当性的观点，可能存在一定程度的误读。其中，数额、次数、对象在不同情节犯罪名中又呈现不同的解释类型，通过对这些解释类型的梳理，发现部分数额规定存在不能准确反映行为的社会危害性、用语表述不一、谦抑过度的问题，部分次数规定存在不明确、不准确、标准不清楚的问题，部分对象规定存在定性把握
激光跟踪仪可实现超精密的三维坐标定位,在尖端航空航天装备和前沿大科学实验装置的研制中发挥着不可或缺、至关重要的作用。其中,目标绝对距离的测量精度是限制三维坐标定位精度的核心参数。以大飞机装配制造和超大型加速器研制为例,要求精度达到微米级别,且能够实现在线快速测量。现有的激光跟踪仪普遍使用传统的调制波测距法或基于连续测相的激光干涉位移测量法。前者精度有限,后者断光后会丢失测距信息,难以在复杂场景使用
近年来,抗生素被广泛的应用于改善人类以及动物的健康,以及治疗感染等病症。抗生素的不完全代谢会导致微生物抗生素抗性基因的进化,进而干扰微生物的功能,最后导致病原体更容易传播,对公众的健康构成巨大的威胁。因此,从污水中去除残留的抗生素对于人类健康和水生环境都具有重要意义,寻找以及开发高效的去除抗生素的方法迫在眉睫。吸附因具有操作过程简单,去除效率高,成本低,以及不产生有毒性的中间体等独特的优势而被广泛