研究目的
研究一种新型UV/预磁化Fe?/PS工艺去除二级污水处理厂出水中新兴污染物(ECs)的性能、最佳条件、机理及适用性。
研究成果
紫外光/预还原铁/过硫酸盐(UV/pre-Fe?/PS)工艺能显著提升二级废水出水中新兴污染物的降解效果,其速率常数较其他方法最高提高2.2倍,成本降低45-86%。该工艺展现出更优的协同效应,在0.2 mM Fe?与PS投加量时性能最佳,且适用于不同类型废水,是一种极具前景且经济高效的先进氧化工艺。
研究不足
该研究在受控实验室条件下进行,采用加标内分泌干扰物(ECs),可能无法完全反映实际废水的复杂性。实际出水中的溶解性有机物和其他离子可能会影响工艺性能。优化针对特定零价铁(Fe?)和过硫酸盐(PS)投加量开展,且未测试其工业应用的规?;尚行浴?/p>
1:实验设计与方法选择:
本研究采用批次实验设计,比较了包括UV/pre-Fe?/PS、Fe?/PS、pre-Fe?/PS、UV、UV/PS和UV/Fe?/PS在内的多种工艺对新兴污染物(ECs)的降解效果。其中UV/pre-Fe?/PS为创新工艺,通过预磁化零价铁颗粒并辅以紫外光照射来活化过硫酸盐(PS)。
2:样品选择与数据来源:
从中国天津采集二级污水处理厂出水(SWE-1和SWE-2),向其中投加指定浓度的新兴污染物(土霉素、四环素、磺胺嘧啶、磺胺甲噻二唑)以评估去除效率。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于预磁化的电磁铁(EM3)、紫外灯(GPH150T,6W,254nm)、机械搅拌器及配备BEH C18色谱柱的高效液相色谱仪(UltiMate 3000)。材料包含过硫酸盐、零价铁颗粒及指定供应商提供的目标污染物化合物。
4:3)、紫外灯(GPH150T,6W,254nm)、机械搅拌器及配备BEH C18色谱柱的高效液相色谱仪(UltiMate 3000)。材料包含过硫酸盐、零价铁颗粒及指定供应商提供的目标污染物化合物。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:预磁化零价铁通过200mT磁场处理2分钟制备。批次实验将零价铁和过硫酸盐投加至含污染物的500mL污水中,经紫外光照和搅拌处理,定时取样通过HPLC测定污染物浓度。
5:数据分析方法:
采用一级动力学计算降解效率,通过特定公式评估协同效应因子、能耗(EE/O)及成本,统计分析包括速率常数对比与成本降低评估。
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获取完整内容-
Electromagnet
EM3
East Changing Technologies, Inc.
Used to generate a static and uniform magnetic field for pre-magnetizing Fe? particles.
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UV Lamp
GPH150T
Provides UV irradiation at 254 nm wavelength to activate persulfate and assist in degradation processes.
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HPLC Equipment
UltiMate 3000
Used to measure the concentrations of emerging contaminants (OTCs, TC, SD, SMT) in samples.
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Mechanical Stirrer
Used to mix the reaction solutions during batch tests.
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Fe? Particles
Shanghai Jinshan company
Serves as a catalyst to activate persulfate for generating sulfate radicals in the degradation process.
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Persulfate
Aladdin China Company
Oxidant activated by UV and Fe? to produce sulfate radicals for contaminant degradation.
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Emerging Contaminants
Aladdin China Company
Target pollutants (oxytetracycline, tetracycline, sulfadiazine, sulfamethazine) for degradation studies.
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