生物炭活化过硫酸盐
新型生物炭对废水中难降解有机污染物去除的研究进展
第29卷第6期江苏理工学院学报JOURNAL OF JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.29，No.6 Dec.，20232023年12月随着工业的发展，含有难降解的、持久性有机污染物（POPs）的工业废水越来越多，传统的混凝反应沉淀等方法，已不能去除这类有机污染物。
采用操作简便、能耗低、环境友好的新型生物炭材料通过吸附-催化等作用降解有机污染物，是近年来新出现的处理技术[1-4]。
采用固体废弃物制备的新型生物炭具有成本低、孔隙率高、比表面积大、官能团丰富和电导率高等优点，具有较强的吸附和催化能力。
新型生物炭的制备原料通常是废弃物，这些原料特点是易得、成本低、可持续供给，能实现废弃生物质的资源化利用，从而降低废水处理成本。
与商业活性炭相比，采用废弃物做原料制备的新型生物炭材料不仅成本低，且对某些有机物，如氟喹诺酮、聚乙烯醇、苯酚、吡虫啉等的去除具有特异性[5]。
本文介绍了以污泥、厌氧发酵的沼渣、农林废弃物、食品废弃物、家禽粪污、含金属废弃物等固体废弃物为原料，制备得到的污泥基生物炭、沼渣生物炭、生物质基生物炭、铁负载生物炭等新型材料，对新型生物炭的制备工艺、结构和理化性质、吸附-催化应用等方面进行概述和总结，最后提出展望。
1制备生物炭的原料1.1污泥基生物炭污泥基生物炭是以生化污泥或工业污泥为原料制备的生物炭。
生化污泥是城镇污水厂的副产物，含有机物多，以及无机盐和少量重金属等，含氮量显著高于其他类型污泥[6]。
由于有机物含量多，因此以生化污泥为原料制备的生物炭通常为具有较大比表面积的多孔材料。
生化污泥中含有Fe、Ca、Al等多种金属元素，制备成的生物炭具有金属相结构和多种催化活性位点[7]，可作为催化剂新型生物炭对废水中难降解有机污染物去除的研究进展耿子韬1，戴雅2，唐悦1，程洁红1（1.江苏理工学院资源与环境工程学院，江苏常州213001；2.杭州上拓环境科技股份有限公司，浙江杭州311100）摘要：利用固体废弃物制备的新型生物炭比表面积大、孔隙结构好，具有吸附和催化能力，可用在废水处理中，尤其是可去除难降解的有机污染物。
生物炭活化过一硫酸盐降解有机污染物的研究
生物炭活化过一硫酸盐降解有机污染物的研究生物炭是一种由植物残渣经高温炭化制成的炭质材料。
由于其具有高孔隙度、大比表面积以及丰富的官能团等特点，生物炭在环境领域具有广泛的应用价值。
本文将着重探讨生物炭在活化过一硫酸盐降解有机污染物方面的研究进展。
活化过一硫酸盐（Peroxymonosulfate，PMS）是一种高效的氧化剂，常用于处理有机污染物。
然而，PMS在常规条件下活性相对较低，限制了其在水处理中的应用。
因此，如何提高PMS的活性成为目前研究的热点之一。
近年来，研究人员发现将生物炭作为催化剂可以显著提高PMS的活性。
一方面，生物炭具有高孔隙度和大比表面积，可以提供更多的反应活性位点，从而增加反应速率。
另一方面，生物炭表面的丰富官能团可以与PMS之间发生氢键或电荷转移等相互作用，促进PMS的活化过程。
因此，将生物炭与PMS联合应用可以实现有机污染物的高效降解。
研究人员通过实验发现，生物炭的活化PMS降解有机污染物的效果与生物炭的制备方法、炭化温度以及炭化时间等因素密切相关。
在生物炭制备方法方面，研究人员采用不同植物残渣（如木材、秸秆等）经炭化处理得到生物炭。
同时，研究人员还研究了不同炭化温度和炭化时间对生物炭孔隙结构和官能团的影响。
实验结果表明，生物炭的孔隙结构和官能团含量对其活化PMS的催化效果有显著影响。
此外，研究人员还探讨了不同有机污染物在生物炭活化PMS降解中的降解特性。
实验结果表明，生物炭与PMS的联合作用可以有效地降解各类有机污染物，包括农药、染料、苯酚类化合物等。
此外，研究人员还研究了PMS在生物炭表面的吸附、活化和降解机制。
综上所述，生物炭作为一种有效的催化剂，可以显著提高PMS的活性，实现有机污染物的高效降解。
然而，目前相关研究还处于实验室阶段，还需要进一步的深入研究和实践验证。
未来，研究人员可以探索生物炭与其他氧化剂的联合应用，进一步提高有机污染物的降解效率。
此外，还可以研究生物炭的再生利用和废弃物资源化等方面，推动生物炭在环境领域的应用和发展综上所述，生物炭作为一种有效的催化剂，具有潜在的应用于有机污染物高效降解的能力。
生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解双酚A性能及机理研究
生物炭负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解双酚A性能及机理研究帅晓丹;张彦;吴昌将;石健【期刊名称】《纳米技术》【年(卷),期】2022(12)4【摘要】双酚A (BPA)作为一种类雌激素物质,对人类的健康和生态系统的稳定造成了严重威胁。
过硫酸盐(PMS)高级氧化法在BPA去除方面表现出了极大的潜力。
本论文以秸秆为生物质,采用碳热还原法原位制备了生物炭/Fe0复合材料,并以其作为催化剂活化PMS降解BPA。
结果表明,秸秆经碱水解后表面产生了大量的羧基和羟基基团,有利于Fe2+在其表面的负载。
复合材料催化PMS降解BPA的性能随着Fe0负载量的增加而增强。
在复合材料投加量为0.15 g∙L−1、PMS投加量为0.20 g∙L−1,溶液pH为8.0的条件下,BPA的降解率达到了98.5%。
自由基淬灭实验表明,硫酸根自由基与羟基自由基均参与BPA的降解过程,但前者对降解反应起主导作用。
本研究有望为催化PMS降解BPA的高性能催化剂的设计和制备提供了新思路。
【总页数】12页(P340-351)【作者】帅晓丹;张彦;吴昌将;石健【作者单位】南通大学南通;南通市环境工程设计院有限公司南通【正文语种】中文【中图分类】X70【相关文献】1.纳米零价铁铜活化过硫酸盐降解AO7研究2.生物质炭负载纳米零价铁对水中硝态氮的还原去除机理研究3.聚酰亚胺共价有机框架负载纳米零价铁活化过硫酸盐降解苯酚4.绿茶生物炭负载纳米零价铁对地下水中五价钒的去除效果及机理研究5.生物炭负载硫化纳米零价铁活化过硫酸盐降解酸性大红GR的研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生物质炭材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展
生物质炭材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展
刘艳艳;蒋剑春;李保军
【期刊名称】《生物质化学工程》
【年(卷),期】2024(58)2
【摘要】作为经济、易得的含碳材料,生物质炭已应用于高级氧化领域。
以硫酸根自由基为基础的高级氧化工艺是降解有机污染物的有效方法之一。
本文综述了过硫酸盐的特点及其氧化降解有机污染物的反应原理,重点分析了生物质炭材料的非金属改性(氮掺杂、硼掺杂和硫掺杂)、金属改性、表面修饰等改性方式对其活化过硫酸盐降解有机污染物的影响,讨论了生物质炭基催化剂对典型有机污染物的降解效果与机理,并展望了生物质炭基材料在活化过硫酸盐降解有机污染物领域的技术挑战和发展前景。
【总页数】9页(P55-63)
【作者】刘艳艳;蒋剑春;李保军
【作者单位】河南农业大学理学院;中国林业科学研究院林产化学工业研究所;郑州大学化学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ35
【相关文献】
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2.碳材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展
3.单原子材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进
展4.氮硫共掺杂生物炭活化过硫酸盐去除地下水中难降解有机污染物的效能研究5.碳材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展
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氮硫掺杂生物炭过一硫酸盐体系降解水中磺胺异恶唑
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2022年第41卷第8期氮硫掺杂生物炭/过一硫酸盐体系降解水中磺胺异唑潘杰1，王明新1，高生旺2，夏训峰2，韩雪2（1常州大学环境与安全工程学院，江苏常州213164；2中国环境科学研究院，北京100012）摘要：利用高温热解的方式制备由氮、硫元素掺杂改性的生物碳质纤维材料，并借用扫描电镜（SEM ）、X 射线衍射（XRD ）、X 射线光电子能谱（XPS ）等多种技术对材料性质进行分析。
实验以制备材料为催化剂活化过一硫酸盐（PMS ）降解水中的磺胺异唑（SSX ），研究其降解效果，探讨材料活化PMS 的机理。
结果表明：N 、S的掺杂显著提升了材料活化PMS 降解SSX 的性能，其中NSC-5的催化性能最佳，当NSC-5投加量为0.4g/L 、PMS 浓度为0.25mmol/L 、SSX 浓度为10mg/L 时，反应90min 后可去除80%以上，反应速率是生物碳质材料（BC ）参与进行反应的2.7倍，这与其表面增加的官能团相关。
电子顺磁共振（EPR ）结果表明，SSX 降解过程中起主要作用的组分是单线态氧（1O 2）、硫酸根自由基（·SO -4）和羟基自由基（·OH ），氮硫的掺杂加快了电子转移速率，进而提高材料的催化活性。
关键词：生物质；杂原子；催化剂；活化；过一硫酸盐；磺胺异唑；自由基中图分类号：X52文献标志码：A文章编号：1000-6613（2022）08-4204-09Nitrogen-sulfur doped biochar/permonosulfate for degradation ofsulfisoxazole in waterPAN Jie 1，WANG Mingxin 1，GAO Shengwang 2，XIA Xunfeng 2，HAN Xue 2(1College of Environmental and Safety Engineering,Changzhou University,Changzhou 213164,Jiangsu,China;2ChineseResearch Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China)Abstract:A series of N and S doped and modified biocarbon fiber materials NSC-X were synthesized by high-temperature pyrolysis.The samples were characterized by various techniques.Sulfisoxazole (SSX)was selected as for degradation in water,and the degradation effect and mechanism of SSX by NSC-X activated peroxysulfate (PMS)were studied.The experimental results showed that the doping of N and S elements significantly improved the degradation performance of the activated PMS.The catalytic performance of NSC-5was the best.When the dosage of NSC-5was 0.4g/L and the PMS and SSX concentrations were 0.25mmol/L and 10mg/L,more than 80%of SSX was removed after 90minutes of reaction,and the reaction rate was 2.7times of that with biological carbonaceous material (BC)involved in the reaction.Electron paramagnetic resonance (EPR)showed that the main active species in the degradation included singlet oxygen (1O 2),sulfate radical (·SO -4)and hydroxyl radical (·OH).The doping of nitrogen and sulfur accelerated the electron transferrate,thereby increasing the catalytic activity of the materials.Keywords:biomass;heteroatom;catalyst;activation;peroxymonosulfate (PMS);sulfisoxazole (SSX);radical研究开发DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-2197收稿日期：2021-10-27；修改稿日期：2022-03-13。
《生物炭负载纳米零价铁镍激活过硫酸盐降解诺氟沙星废水》范文
《生物炭负载纳米零价铁镍激活过硫酸盐降解诺氟沙星废水》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，制药废水已成为一种重要的环境污染源。
诺氟沙星（Norfloxacin）是一种广谱抗菌药物，广泛应用于人类和动物医疗领域，但其大量使用和排放导致的环境问题日益严重。
如何有效处理含有诺氟沙星的废水，已成为当前环境保护领域的重要课题。
生物炭作为一种环保材料，具有较大的比表面积和良好的吸附性能，而纳米零价铁镍因其独特的物理化学性质，在废水处理中展现出良好的应用前景。
本研究以生物炭为载体，负载纳米零价铁镍，通过激活过硫酸盐来降解诺氟沙星废水，以期为诺氟沙星废水的处理提供新的思路和方法。
二、材料与方法1. 材料本研究所用材料主要包括生物炭、纳米零价铁镍、过硫酸盐以及诺氟沙星废水。
其中，生物炭通过热解法制备，纳米零价铁镍通过化学还原法合成。
2. 方法（1）生物炭负载纳米零价铁镍的制备：将纳米零价铁镍分散在生物炭上，通过一定的工艺条件使其牢固结合。
（2）激活过硫酸盐：利用生物炭负载的纳米零价铁镍激活过硫酸盐，产生具有强氧化性的自由基。
（3）诺氟沙星废水的降解：将激活后的过硫酸盐加入诺氟沙星废水中，观察诺氟沙星的降解情况。
三、实验结果与分析1. 生物炭负载纳米零价铁镍的表征通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段，对生物炭负载的纳米零价铁镍进行表征。
结果表明，纳米零价铁镍成功负载在生物炭上，且分布均匀。
2. 激活过硫酸盐及诺氟沙星降解效果实验发现，生物炭负载的纳米零价铁镍能有效激活过硫酸盐，产生大量具有强氧化性的自由基。
这些自由基能够迅速与诺氟沙星发生反应，使其降解。
随着反应时间的延长，诺氟沙星的降解率逐渐提高。
3. 影响诺氟沙星降解的因素实验发现，影响诺氟沙星降解的因素主要包括pH值、温度、过硫酸盐浓度以及生物炭负载的纳米零价铁镍的量。
在适当的条件下，诺氟沙星的降解效果最佳。
四、讨论本研究利用生物炭负载纳米零价铁镍激活过硫酸盐来降解诺氟沙星废水，取得了良好的效果。
木基衍生炭活化过硫酸盐降解污水污染物的研究进展
对木基衍生炭活化过硫酸盐能力的影响，并对木基
衍生炭催化剂的应用前景进行了展望。
（·ＯＨ） 相比，ＳＯ ·半衰期长（ ３０ ～ ４０ μｓ） ，氧化还
原电势高（ Ｅ ０ ＝ ＋ ２．５ ～ ＋ ３．１ Ｖ） 、水体 ｐＨ 适应范围
ｗｉｔｈ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｐｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｆｔｅｒ ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ， ａｌｓｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｃａｒｂｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｉｔｈ ｒｉｃｈ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｒｏｕｐｓ ａｆｔｅｒ ｐｙｒｏｌｙ⁃
ｓｉｓ． Ｔｈｅ ｒｉｃｈ ｐｏｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｗｏｏｄ⁃ｂａｓｅｄ ｄｅｒｉｖｅｄ ｃｈａｒｃｏａｌ ａｌｓｏ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈｅ ｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ
ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ ｗａｔｅｒ ｖｉａ ａｃｔｉｖａｔｉｎｇ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ
ＬＵＯ Ｊｉａｌｉｎ １ ， ＬＵ Ｈａｉｑｉｎ ２ ， ＨＵＡＮＧ Ｍｅｉｌｉｎｇ ２ ， ＳＨＩ Ｊｉａｎｇｔａｏ ２ ， ＧＡＮ Ｌｕ ２∗ ， ＰＥＮＧ Ｘｕｊｉａｎ １
（１． Ｎａｎｊｉｎｇ Ｐｏｌｉｃｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００２３， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
应的活动场所，不同类型的表面都可以包含活性位
比传统污水处理方法，具有氧化能力强、反应稳定、
点。 炭在作为催化剂时，可为掺杂离子或催化反应
降解效果明显等优势，因此在水体有机污染物处理
提供丰富的活性位点，也有助于增强材料的电导率
领域有很好的应用前景
秸秆生物炭活化过硫酸盐氧化降解苯酚
秸秆生物炭活化过硫酸盐氧化降解苯酚姚淑华;马锡春;李士凤【摘要】以苯酚为目标污染物,高粱秸秆生物炭(S-BC)作为催化剂研究其活化过硫酸盐(PS)降解苯酚的效果.对影响降解的因素(包括PS浓度、S-BC质量浓度、初始pH值以及自由基清除剂)进行探讨,同时研究了生物炭的重复使用效果.研究结果表明,S-BC/PS体系对苯酚的去除率显著高于单一S-BC和PS体系.在n(PS)∶n(phenol)为50∶1,S-BC质量浓度为1.5g/L,pH值为11的条件下,15h内苯酚的去除率高达99.7％;自由基清除剂(叔丁醇(TBA),甲醇(MeOH))测定.OH和SO4-.是苯酚降解的主要活性物种;S-BC重复使用4次时对苯酚的去除率仍能达到100％.综上所述,生物炭可作为一种高效催化剂活化过硫酸盐降解苯酚.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2018(038)011【总页数】7页(P4166-4172)【关键词】秸秆生物炭;降解;活化;过硫酸盐;苯酚【作者】姚淑华;马锡春;李士凤【作者单位】沈阳化工大学,辽宁省工业排放重金属处理与资源化技术工程研究中心,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁省工业排放重金属处理与资源化技术工程研究中心,辽宁沈阳110142;沈阳化工大学,辽宁省工业排放重金属处理与资源化技术工程研究中心,辽宁沈阳110142【正文语种】中文【中图分类】X131.2苯酚被广泛用于各种树脂的商业生产,包括用作汽车、家电和建筑材料的酚醛树脂,用于各种应用的环氧树脂、粘合剂以及聚酰胺[1-3].美国环境保护署(USEPA)已将苯酚列为优先污染物[4],同时,世界卫生组织(WHO)建议饮用水中允许的苯酚浓度为0.001mg/L[5].苯酚废水的处理已经成为国内外水污染控制领域的一个研究热点[6-7].目前污水中苯酚的处理方法主要有化学法、物理化学法、生物法等.其中化学法中的化学氧化法是采用加入催化剂或者氧化剂来促进苯酚的降解[8-10],这种技术的优点是可在较短时间内将苯酚降解成CO2、H2O和其它小分子化合物,具有降解速率快、无二次污染等优点 [6-11].作为氧化剂的过硫酸铵(PS),因其成本适中和高的氧化还原电位(2.01V)[12-13]可产生活性自由基(SO4-×)来降解苯酚.但由于PS是一种温和的氧化剂,所以,它必须被热[14-15]、紫外光[16-17]、过渡金属离子(Fe2+等)[18]等活化法激活才能生成高活性的SO4-×(2.5~3.1V)[19].在这些活化方法中,热活化法加热过程复杂;紫外光活化法需要大量外界能量;过渡金属离子(Fe2+等)激活法在常温常压下进行,操作简单,但引入的金属离子难以去除.近年来,人们采用活性炭代替金属离子作为催化剂来活化PS[20-21],操作简单,效果显著.本文考虑用廉价易得的秸秆生物炭 [22-23]代替活性炭,秸秆是农业生产的附产品,我国是农业大国,每年约有7亿多吨的农作物秸秆产出 [24],所以利用秸秆生物炭催化PS氧化降解苯酚是可再生资源高效利用的有效途径之一.本研究用热解法制备的S-BC进行活化PS氧化降解含酚的模拟废水实验,研究了S-BC/PS对苯酚的降解效果、PS浓度、S-BC浓度、初始pH值以及自由基清除剂对降解过程的影响,以提高其降解性能,达到以废治废的目的.聚偏氟乙烯(PVDF)微孔膜,平均孔径0.22μm.苯酚AR级,过硫酸铵AR级,盐酸AR 级,氢氧化钠AR级,4-氨基安替比林AR级.氮气,纯度为99.5%.实验室用水为去离子水.高粱秸秆采自沈阳周边农村,用去离子水洗涤、干燥后用粉碎机粉碎过80、120目筛备用.使用722-N可见分光光度计用4-氨基安替比林法测苯酚浓度.用重铬酸钾法测样品的化学需氧量(COD).将高粱秸秆在氮气氛围下以5℃/min的速率升温至700℃并保温3h,冷却后磨碎过80、120目筛.分别用1mol/L盐酸、无水乙醇浸泡12h,去离子水洗涤数次直至pH值为中性,105℃下干燥,制备得到高粱秸秆生物炭记为S-BC.制备成的生物炭分别用比表面积与孔径分析仪(BET)、扫描电镜(SEM)、X线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)进行结构表征和分析.在200mL25mg/L苯酚溶液中加入一定量的S-BC(质量浓度分别为0.5、1.5、3.0g/L)和PS(PS与苯酚的物质的量比分别为3:1、10:1、50:1、100:1、200:1).反应条件为:40℃(投加反应物前将苯酚溶液放置到设定温度为40℃的密闭恒温振荡器中一定时间,保证恒温,在振荡器中快速投加反应物后密封), pH值为6.9,将锥形瓶置于恒温振荡器中以150r/min振荡.分别在5、8、10、12、15h取出其中一个锥形瓶取样25mL,用0.22μm滤膜过滤后测定苯酚的浓度.将0.3g的S-BC放入到装有200mL25mg/L苯酚溶液的250mL锥形瓶中,搅拌2~3d直至悬浮液中苯酚浓度不再变化为止,将S-BC过滤,在80℃下烘干即得到S-BC-1.S-BC-1活化PS降解苯酚后过滤溶液,用去离子水冲洗生物炭以除去表面的苯酚和杂质,在80℃下烘干即得到使用两次的生物炭S- BC-2,同样条件下使用3次记为S-BC-3.生物炭的比表面积和孔径分析结果见表1,结合扫描电镜图1可知,在热解温度700℃下制备的生物炭比表面积为35.24m2/g,孔径集中在20nm以下,说明主要含有大量中孔和微孔,存在少量大孔.从图1可以看出,生物炭的表面光滑,主要呈片状结构,有一定量微米级孔状结构,因此生物炭是良好的吸附剂、活化剂和催化剂载体.本文采用生物炭来活化过硫酸盐降解苯酚,在比较降解苯酚前后的变化后,发现生物炭的表面有明显变化,生物炭经过活化氧化后,其降解产物、SO42-以及苯酚等附着在生物炭表面,从而覆盖了大量的活性吸附位点,使氧化降解反应减慢,大量分子进入微孔中,这与使用后的生物炭对苯酚的降解曲线一致,使用两次的生物炭对苯酚去除由降解变为吸附.由图2生物炭活化过硫酸盐降解苯酚前后的Raman测试曲线可以看出1364cm-1、1580cm-1处的峰分别对应石墨的D峰和G峰两个特征吸收峰.D、G峰的峰强比值ID/IG能反应炭材料的石墨化程度和完整性,生物炭样品ID/IG≈1.4,说明其表面的微晶较小,表面及边缘位置的不饱和碳原子的数量较多,石墨化程度较低并且是无定型碳结构,证明了S-BC表面的反应活性较强,可以用来活化过硫酸盐.吸附会对活化过程的氧化产生影响,所以为了研究S-BC/PS对苯酚降解的影响,对S-BC的吸附、PS的氧化进行了研究.在200mL,25mg/L的苯酚溶液中加入一定量的S-BC(投加量为1.5g/L)和PS(nPS/nphenol=50/1),同时加入仅有S-BC和PS的溶液作为空白对比.反应条件为:40℃,初始pH值为6.9.图3为不同体系(包括单一PS、单一S-BC、S-BC/PS)对苯酚的去除效果.3个体系对苯酚15h的去除率从高到低为S-BC/PS体系(97.4%)、单一S-BC(17.3%)、单一PS(15.4%).单一PS氧化和S-BC吸附对苯酚的去除效果都不好,而S-BC/PS体系能更明显的去除苯酚.这是由于单一过硫酸盐只产生少量SO4-×如式(1),而S-BC/PS体系中S-BC表面含有大量的-COOH,经过活化PS后,增加了生物炭表面的碱性,产生了SO4-×,如反应式(2)、(3),进一步提高了苯酚的降解率.S-BC可以活化PS氧化降解苯酚,这与杨鑫等[25]研究GAC/PS体系相似.在苯酚浓度为25mg/L,S-BC投加量为1.5g/L,初始pH值为6.9,温度为40℃情况下,探讨了PS浓度对苯酚降解的影响.由图4可见:单一PS对苯酚的氧化作用不明显,随着PS质量浓度的增加,苯酚的氧化作用会有所提升,在PS/phenol物质的量为200/1时达到最大去除率28.5%.在同样的比例下S-BC/PS体系10h就可降解100%的苯酚. PS/phenol物质的量比为200/1与物质的量比为3/1时对苯酚的降解相比,有显著的加速效应,这表明提高PS质量浓度可加速苯酚的降解.然而,当PS 质量浓度增大到增大到一定程度会出现饱和,降解效率不会继续增加,这可能是由于过量的PS消耗了SO4-×[27]以及SO4-×之间的反应,如式(4)、(5),所以在接下来的实验中采用PS/phenol物质的量比为50/1进行实验.在苯酚浓度为25mg/L,nPS/nphenol=50/1,初始pH值为6.9,温度为40℃情况下,探讨了S-BC投加量对苯酚降解的影响.图5为在单一S-BC体系中,S-BC投加量为0.5g/L时,苯酚去除率为14.0%,S-BC 质量浓度为3.0g/L时,苯酚去除率达到53.2%.在S-BC/PS体系中,S-BC投加量为0.5g/L时,苯酚去除率为48.3%, S-BC投加量为3.0g/L时,苯酚去除率达到99.3%.结果表明,随着S-BC投加量的增加,单一S-BC和S-BC/PS体系中苯酚降解随之加快.这是因为一方面S-BC表面有大量的活性吸附位点,另一方面S-BC投加量的增加,PS分解产生SO4-×的活性部位增多,PS分解速率随之加快,作为氧化物的SO4-×产生速率增加,苯酚的降解加快.虽然在S-BC投加量为3g/L时对苯酚去除率最高,但效果远不如1.5g/L时显著.考虑到S-BC在S-BC/PS体系中的贡献, 1.5g/L是最佳的投加量.pH值是降解过程中一个至关重要的影响因素,适当控制溶液中的 pH 能使有机物的去除率增大.因此对不同pH条件下S-BC对苯酚吸附以及S-BC/PS体系对苯酚的降解情况进行了研究.方法为反应前用0.1mol/L和1mol/L的HCl或NaOH溶液调节苯酚溶液的pH值分别为3.0、5.1、6.9、9.1、11.0,控制苯酚浓度25mg/L,S-BC投加量为1.5g/L,nPS/nphenol=50/1.图6为单一S-BC和S-BC/PS体系在初始pH值分别为3.0、5.1、6.9、9.1、11.0时对苯酚降解的影响.可见单一S-BC吸附的最佳pH值是6.9,苯酚去除率为42.2%.苯酚显弱酸性,当pH(溶液)<pH PZC(零电荷电位)时,S-BC表面显正电荷,苯酚易于被S-BC吸附,吸附量增加;当pH>pH PZC时S-BC表面显负电荷,生物炭和苯酚之间存在排斥力.而在有PS情况下有机物的去除效果发生改变,S-BC/PS体系中不同初始pH值下苯酚的去除效果:pH11.0>pH 6.9>pH 5.1、pH 9.1>pH 3.0.苯酚的最佳去除率发生在pH值11.0时,这是由于在碱性情况下OH-可活化PS[28],反应式如下:在碱性条件下产生的×OH会氧化苯酚,再加上碱性条件下SO4-×的作用,会进一步提高苯酚的去除率.初始pH值为3.0时的苯酚去除率最低,这可能是由于pH(溶液)<pHpzc,S-BC吸附了大量的苯酚导致PS难以扩散到S-BC表面和孔道中去,从而抑制苯酚的降解.苯酚溶液的初始pH值为6.9,从图6中可看出,初始pH值6.9和最佳pH值11.0在15h对苯酚的去除率分别是97.4%和99.2%,在实验中使用溶液初始pH值.化学需氧量(COD)是最常用的水质分析指标,反应了水中有机物的含量.为了对反应后苯酚的去除情况和COD的去除情况分别进行分析.将反应溶液在40℃下放入恒温振荡器中振荡7.5h、15h,离心过滤,取滤液20mL采用重铬酸钾法做COD的测定.另一组空白对照,在锥形瓶中加入200mL的40℃去离子水,加入上述实验中等量的过硫酸铵,取20mL做COD的测定.实验条件:苯酚浓度25mg/L,S-BC质量浓度1.5g/L,nPS/nphenol=50/1,溶液初始pH6.9.由表2可知,COD去除率在7.5h为12.5%,15h迅速增加至96.9%,这与苯酚去除率的增加趋势不同,7.5h苯酚去除率为55.5%,15h后苯酚去除率达到97.4%.可见PS在生物炭活化作用下对酚羟基的降解效果显著,但对COD的去除效果要差些,说明在实验反应中S-BC/PS对苯酚的降解并不彻底,酚羟基被降解 [30],但有机碳链可能仍然存在,15h后COD去除率与苯酚去除率相符,说明苯酚降解成无毒的CO2、H2O和其它小分子化合物.S-BC可活化PS形成SO4-× (式(2)、(3))[30],水溶液中的SO4-×与水分子相互反应生成×OH,反应如下:所以在S-BC活化PS体系中, SO4-×和×OH都可能是苯酚降解的原因,为了确定用于苯酚降解的主导自由基,在反应中用醇作探针.控制实验的条件为:在一定量的苯酚溶液中加入甲醇使nMeOH/nphenol= 1000/1,另一组加入叔丁醇使nTBA/nphenol=1000/1,控制S-BC质量浓度为1.5g/L,nPS/nphenol=50/1,溶液初始pH值为6.9,温度为40℃.醇的加入可以猝灭自由基,影响苯酚的降解速率,从而识别出主导的自由基.具有和不具有α-氢的醇对自由基物质具有不同的反应性和速率常数.MeOH(含有α-氢)对SO4-×和×OH反应的速率常数相差不多,分别是1.1´107mol/(L×S)和9.7´109 mol/(L×S);而TBA与×OH[6´108mol/(L×S)]反应比SO4-×[8.4´105mol/(L×S)]反应的反应速率快得多 [32].由图7可见,加入两种自由基猝灭剂后,对苯酚的降解起到抑制作用,表明该体系下SO4-×和×OH共同参与反应.在相同浓度的TBA和MeOH条件下,TBA对苯酚的去除率相对较小,表明×OH起活化PS降解苯酚的主要作用, SO4-×起辅助作用.图8为S-BC重复使用几次后活化PS对苯酚去除的影响.对S-BC/PS体系来说,S-BC重复使用过程中对苯酚的去除率明显降低.重复使用3次和4次的S-BC在PS/phenol体系中反应15h时对苯酚的去除率分别为34.1%和21.3%,而使用新鲜的S-BC去除率是97.4%,S-BC已略有失效,原位恢复性能不好,这说明S-BC和S-BC-1在S-BC/PS体系中起到活化氧化作用使苯酚快速降解;但随着反应时间的增加,使用1次和2次的S-BC在24h时对苯酚去除率达到100%,使用3次和4次的S-BC在60h对苯酚的去除率也能达到100%,这可能是因为:①经过活化氧化反应后,PS作为一种氧化剂,在与S-BC接触过程中会使S-BC表面性质发生变化[33];②降解的中间产物、溶液中的SO42-以及苯酚等残留在生物炭表面,大量分子进入孔道内,使微孔面积和体积显著减少[25],从而氧化剂与S-BC表面活性位点接触的几率降低,致使S-BC-2和S-BC-3在溶液中只起到了缓慢的吸附作用.4.1 以高粱秸秆热解制得的S-BC代替活性炭活化PS,进行苯酚降解实验.其机理是S-BC表面的-OH官能团与PS反应生成活性自由基降解了苯酚.4.2 在40℃,pH 值11的条件下S-BC/PS体系对苯酚去除率达到99.7%.4.3 S-BC质量浓度越大、PS浓度越大,苯酚去除率越高,S-BC作为活化剂,重复使用4次后对苯酚的去除速率降低,其原因可能是苯酚降解的中间产物残留在生物炭表面对反应不利和S-BC层状结构上的孔发生明显堵塞.×OH起活化PS降解的主要作用, SO4-×起辅助作用.[1] 刘佳露,卢伟,张凤君,等.活化过硫酸盐氧化地下水中苯酚的动力学研究 [J]. 中国环境科学, 2015,35(9):2677-2681.[2] Roostaei N, Tezel F H. 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改性生物炭催化过硫酸盐脱色金橙Ⅱ
第一作者：李飞跃，男，１９８３年生，博士，副教授，主要从事环境材料研究。
＊国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．２１６０７００２、Ｎｏ．４１７０５１０７）；国家重点研发计划项目（Ｎｏ．２０１７ＹＦＤ０２００８０８）；安徽省科技计划项目（Ｎｏ．１７０４ｅ１００２２３８）；安徽省自然科学基金资助项目（Ｎｏ．１７０８０８５ＱＤ８５、Ｎｏ．１８０８０８５ＭＢ４９、Ｎｏ．１８０８０８５ＱＤ１１０）；农业部生物有机肥创制重点实验室开放课题（Ｎｏ．ＢＯＦＣ２０１５ＫＢ０５）；安徽科技学院稳定人才项目；大学生创新创业训练计划项目（Ｎｏ．２０１６１０８７９００７）。
改性生物炭催化过硫酸盐脱色金橙Ⅱ＊李飞跃１，２ 桂向阳１ 刘 晨１ 谢 越１，２ 王 艳１，２ 范行军１，２ 蔡永兵１，２ 梅艳艳２，３（１．安徽科技学院环境科学与工程系，安徽 凤阳２３３１００；２．生物炭与农田土壤污染防治安徽省重点实验室，安徽 蚌埠２３３４００；３．安徽飞天农用生物科技有限公司，安徽 蚌埠２３３４００） 摘要 以生物质热解发电副产物稻壳生物炭为原料，利用ＨＦ和ＮａＯＨ对其进行酸碱改性处理，制备改性生物炭（ＨＦ－ＢＣ和ＮａＯＨ－ＢＣ），并对其理化性质进行分析，同时研究其催化过硫酸盐（ＰＳ）脱色金橙Ⅱ（ＡＯ７）的效果及其影响因素。
结果表明：（１）和稻壳生物炭相比，ＮａＯＨ－ＢＣ的比表面积、孔内比表面积、孔体积和平均孔径分别增加了０．４０、１２．０４、１．５７、０．８９倍，ＨＦ－ＢＣ也分别增加了０．１８、８．２７、１．４５、１．０７倍；ＮａＯＨ－ＢＣ的羧基和酚羟基摩尔浓度分别增加了３０％和１５％，ＨＦ－ＢＣ也分别增加了５８％和９０％。
（２）改性生物炭催化ＰＳ脱色ＡＯ７具有较好的效果，反应１４ｈ后ＡＯ７去除率超过９０％且均优于稻壳生物炭。
（３）ＡＯ７去除率随初始ｐＨ和ＡＯ７初始浓度的增大而减小，随生物炭和ＰＳ投加量的增大而增大。
关键词 生物炭 改性 过硫酸盐 催化 金橙Ⅱ ＤＯＩ：１０．１５９８５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００１－３８６５．２０１８．１１．００２Ｄｅｃｏｌｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｙｅ ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ７ｂｙ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｉｏｃｈａｒ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ ＬＩ Ｆｅｉｙｕｅ１，２，ＧＵＩ Ｘｉａｎｇｙａｎｇ１，ＬＩＵＣｈｅｎ１，ＸＩＥ Ｙｕｅ１，２，ＷＡＮＧ Ｙａｎ１，２，ＦＡＮ Ｘｉｎｇｊｕｎ１，２，ＣＡＩ Ｙｏｎｇｂｉｎｇ１，２，ＭＥＩ Ｙａｎｙａｎ２，３．（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ａｎｈｕｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｅｎｇｙａｎｇ Ａｎｈｕｉ ２３３１００；２．Ａｎｈｕｉ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｉｏｃｈａｒ ａｎｄ Ｃｒｏｐｌａｎｄ Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，Ｂｅｎｇｂｕ Ａｎｈｕｉ ２３３４００；３．ＡｎｈｕｉＦｅｉｔｉａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｂｉｏ－ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｎｇｂｕ Ａｎｈｕｉ ２３３４００）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｗｏ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｉｏｃｈａｒ（ＨＦ－ＢＣ ａｎｄ ＮａＯＨ－ＢＣ）ｗｅｒｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｃｅｈｕｓｋ ｂｉｏｃｈａｒ（ＢＣ），ａ ｂｙ－ｐｒｏｄｕｃｔ ｆｒｏｍ ｂｉｏｍａｓｓ ｐｙｒｏｌｙｔｉｃ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ，ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｎｄ ｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ，ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｙｅ ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ７（ＡＯ７）ｂｙ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｂｉｏｃｈａｒ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ：（１）ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＢＣ，ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ，ｐｏｒｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ，ｐｏｒｅ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ａｖｅｒａｇｅ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ＮａＯＨ－ＢＣ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ０．４０，１２．０４，１．５７，０．８９ｔｉｍｅｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ ＨＦ－ＢＣ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ０．１８，８．２７，１．４５，１．０７ｔｉｍｅｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆｃａｒｂｏｘｙｌ ａｎｄ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐｓ ｏｆ ＮａＯＨ－ＢＣ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ３０％ａｎｄ １５％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ＢＣ．ＨＦ－ＢＣ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ５８％ａｎｄ ９０％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．（２）Ｔｈｅ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ＡＯ７ｂｙ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ ｃａｔａｌｙｚｅｄ ｂｙｍｏｄｉｆｉｅｄ ｂｉｏｃｈａｒ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ９０％ａｎｄ ｗｅｒｅ ｓｕｐｅｒｉｏｒ ｔｏ ＢＣ ａｆｔｅｒ １４ｈ．（３）Ｔｈｅ ｄｅｃｏｌｏｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ＡＯ７ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｉｎｉｔｉａｌ ｐＨ ａｎｄ ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＡＯ７，ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｂｉｏｃｈａｒｄｏｓａｇｅ ａｎｄ ＰＳ ｄｏｓａｇｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｂｉｏｃｈａｒ；ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ；ｃａｔａｌｙｔｉｃ；ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ７ 工业的快速发展，导致印染废水的排放量日益增大。
《生物炭负载纳米零价铁镍激活过硫酸盐降解诺氟沙星废水》
《生物炭负载纳米零价铁镍激活过硫酸盐降解诺氟沙星废水》篇一摘要：本文提出了一种高效且环保的废水处理方法，利用生物炭负载纳米零价铁镍复合材料激活过硫酸盐来降解诺氟沙星废水。
此方法在实验室环境下表现优异，不仅能够有效去除诺氟沙星，而且具备实际应用潜力。
一、引言随着医药和农业行业的快速发展，抗生素类药物如诺氟沙星在废水中的含量日益增多，给水体环境带来严重的污染问题。
如何有效处理此类药物废水成为当前研究的热点。
本文研究了一种以生物炭为载体，纳米零价铁镍为活性成分的复合材料，其能够激活过硫酸盐以实现诺氟沙星废水的降解。
二、材料与方法1. 材料准备采用生物炭作为载体，合成纳米零价铁镍复合材料。
过硫酸盐作为氧化剂，用于激活降解反应。
诺氟沙星废水样品来自当地污水处理厂。
2. 方法描述本方法涉及生物炭的制备、纳米零价铁镍的合成、复合材料的制备及过硫酸盐的激活和诺氟沙星的降解过程。
详细介绍了实验的操作步骤及实验条件。
三、实验结果与讨论1. 生物炭负载纳米零价铁镍的表征通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段对合成的生物炭负载纳米零价铁镍复合材料进行表征，证实了其结构和成分的合理性。
2. 过硫酸盐的激活与诺氟沙星的降解在适当的条件下，纳米零价铁镍能够有效地激活过硫酸盐，产生具有强氧化性的自由基，如羟基自由基（·OH）。
这些自由基与诺氟沙星分子发生反应，有效降解诺氟沙星。
实验结果显示，这种方法能够显著提高诺氟沙星的降解效率。
3. 影响降解效率的因素分析影响降解效率的因素包括pH值、复合材料投加量、过硫酸盐浓度以及反应时间等。
通过实验数据，分析了这些因素对诺氟沙星降解效率的影响。
4. 效果评价与比较将本方法与其他常用的诺氟沙星废水处理方法进行比较，如生物法、物理化学法等。
结果表明，本方法在诺氟沙星的去除效率、处理成本以及环境友好性等方面具有明显优势。
四、结论本文研究了一种以生物炭为载体，纳米零价铁镍为活性成分的复合材料激活过硫酸盐来降解诺氟沙星废水的方法。
211130874_污泥基生物炭活化过一硫酸盐强化剩余污泥溶胞效能
污泥基生物炭活化过一硫酸盐强化剩余污泥溶胞效能*宋立杰1，邰俊1，夏旻1，张艾2（1.上海市环境卫生工程设计院有限公司，上海200232；2.东华大学环境科学与工程学院，上海201620）【摘要】以污水处理厂剩余污泥为原料热解制备生物炭，采用此污泥基生物炭（SBC ）活化过一硫酸盐（PMS ）处理剩余污泥以强化溶胞。
通过扫描电镜、比表面积及孔径分析仪和电子能谱仪对SBC 表面理化性质进行了表征。
探究了SBC 与PMS 投加比例和投加量对污泥溶胞的影响，并阐明强化溶胞机理。
结果表明：SBC 表面具有多个羰基催化PMS 的活化位点，且SBC 中含有可催化PMS 分解产生SO -4·的Fe 元素，具备活化PMS 的潜能；SBC 和PMS 联用对促进污泥溶胞具有协同作用，协同因子为1.4；相比未处理、单独SBC 处理和单独PMS 处理，SBC 和PMS 联用处理在最优条件下（0.23g SBC +0.49g PMS ）可使污泥溶解性化学需氧量（SCOD ）分别提高296%、280%和121%；SBC 和PMS 联用后，SO -4·、·OH 和1O 2等活性粒子产生量显著提高，从而促进了污泥溶胞。
研究结果可为提升剩余污泥溶胞效率、实现污泥减量并提高污泥后续处理处置效率提供参考。
【关键词】剩余污泥；过一硫酸盐；污泥基生物炭；污泥溶胞；自由基机制中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1005-8206（2023）02-0088-07DOI ：10.19841/ki.hjwsgc.2023.02.014Activation of Peroxymonosulfate by Sludge-based Biochar to Enhance Waste Activated Sludge Lysis Efficiency SONG Lijie 1，TAI Jun 1，XIA Min 1，ZHANG Ai 2（1.Shanghai Environmental &Sanitary Engineering Design Institute Co.Ltd.，Shanghai 200232；2.College ofEnvironmental Science and Engineering ，Donghua University ，Shanghai201620）【Abstract 】Biochar was prepared by pyrolysis of waste activated sludge（WAS ）from sewage treatment plants.Thesludge based biochar（SBC ）was utilized to activate peroxymonosulfate（PMS ）to treat the WAS，so as to enhance sludge lysis.The physicochemical properties of SBC surface were characterized by scanning electron microscopy，specific surface area and pore size analyzer and EDS.The effects of dosing ratio and dosing amount of SBC and PMS on sludge lysis were investigated，and the mechanism of enhanced lysis was elucidated.The results showed that there were many activation sites of carbonyl catalyzing PMS on the surface of SBC，and the iron element in SBC could catalyze the PMS decomposition to produce SO -4·，which had the potential to activate PMS in activating PMS.The combination of SBC and PMS showed a synergistic effect on promoting sludge lysis with a synergistic factor of pared with untreated，SBC alone and PMS alone under the optimal conditions（0.23g SBC +0.49g PMS ），the combined SBC and PMS treatment improved the soluble chemical oxygen demand（SCOD ）of sludge by 296%，280%and 121%，respectively，compared with the blank，mono-SBC，and mono-PMS treatment.By combining PMS with SBC，the generation of active particles such as SO -4·，·OH and 1O 2were significantly increased，thus promoting the sludge lysis.The results could provide a reference for effectively improving the WAS cytolysis efficiency，realize sludge reduction and facilitate the subsequent disposal efficiency of WAS.【Key words 】waste activated sludge ；peroxymonosulfate；sludge-based biochar；sludge lysis；free radical mechanism1引言剩余污泥作为污水处理的主要副产物，含有大量病原微生物、寄生虫卵、重金属及难降解有机污染物［1］。
活性炭活化过硫酸盐处理含酚废水的实验研究
活性炭活化过硫酸盐处理含酚废水的实验研究程爱华;邵新岚;王倩【摘要】The phenol was used as the target pollutant , the advanced oxidation technology of the activated car-bon activated per-sulfate to treat the organic wastewater was studied , the effect of the concentration of organic wastewater, temperature, pH, medicine dosage, reaction time and other factors on the treatment effect was investi-gated.The reaction mechanism of activated carbon activated per-sulfate catalytic oxidation system was explored . The experimental results showed that in the activated carbon activate sodium per-sulfate(PS) system, when the wa-ter bath vibration time was 40 min, the quantity of activated carbon was 0.15 g/L, and the PS quantity was 0.45 g/L, the initial pH value was 6, the removal rate of phenol by activated carbon activate PS was 80.81％, compared with the removal rate of phenol of 39.50％ by activated carbon separately and that of 22.90％ by PS, had improved greatly .The catalytic effect of activated carbon activate PS system was obvious .%以有机污染物中常见的苯酚为目标污染物,研究活性炭活化过硫酸盐高级氧化技术处理含酚废水.考察含酚废水浓度、温度、pH、药品投加量、反应时间等因素对处理效果的影响,探究反应机理.结果表明,当水浴震荡时间为40 min,活性炭与过硫酸纳(PS)投加量分别为0.15 g/L、0.45 g/L,初始pH为6时,活性炭活化PS对苯酚去除率为80.81％;相较于活性炭单独去除苯酚效率的39.50％和PS单独去除苯酚效率的22.90％,有较大提高,说明活性炭对过硫酸钠氧化体系的催化效果明显.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)035【总页数】5页(P347-351)【关键词】过硫酸钠(PS);活性炭;苯酚;活化;高级氧化【作者】程爱华;邵新岚;王倩【作者单位】西安科技大学地质与环境学院,西安 710000;西安科技大学地质与环境学院,西安 710000;西安科技大学地质与环境学院,西安 710000【正文语种】中文【中图分类】X703苯酚及其衍生物属于芳香族化合物，对生物体具有毒害作用。
生物炭基材料活化过一硫酸盐降解有机污染物的研究进展
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ ( ＰＭＳ) ꎻ ａｄｖａｎｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎻ ｂｉｏｃｈａｒ￣ｂａｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓꎻ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
收稿日期: ２０２０￣０４￣０１ 修订日期: ２０２０￣０６￣０８
作者简介: 郭彦秀(１９９６￣) ꎬ女ꎬ山东淄博人ꎬ１３６２４７９７９６＠ ｑｑ.ｃｏｍ.
第 ３４ 卷 第 ４ 期
Ｖｏｌ.３４ꎬＮｏ.４
环 境 科 学 研 究
２０２１ 年 ４ 月
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
Ａｐｒ.ꎬ２０２１
生物炭基材料活化过一硫酸盐降解有机污染物的研究进展
郭彦秀ꎬ 李旭光 ∗ ꎬ 侯太磊ꎬ 闫良国
济南大学水利与环境学院ꎬ 山东 济南 ２５００２２
Ｂｉｏｃｈａｒ￣ｂａｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ＰＭＳ ( ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ ) ｓｙｓｔｅｍｓꎬ ａｓ ａｄｖａｎｃｅｄ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬ ｈａｖｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ
ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ. Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｃｌａｒｉｆｙ ｔｈｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｆａｃｉａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｂｉｏｃｈａｒ ａｎｄ ＰＭＳ ｔｏ ｄｅｇｒａｄｅ ｏｒｇａｎｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓꎬ ｔｈｅ
进有机污染物的降解 [１４￣１５] . 但是ꎬ 该类材料成 本 较
复法及化学沉淀法等 [４￣５] ꎬ这些技术均存在一定的局
限性ꎬ如生物 修 复 成 本 较 高 且 适 用 条 件 苛 刻
此ꎬ有必要研究更加高效、低成本的技术.
铜基生物炭活化过硫酸钠处理废水中EDTA-Cu
'£朽知库Eco-EnvironmentalKnowledge Web 环境工程学报Chinese Journal of Environmental Engineering E-ma":*************.cn 第14卷第12期2020年12月 Vol . 14, No .12 Dec . 2020齊(010) 62941074文章栏目：水污染防治DOI 10.12030/j.cjee.202001152中图分类号X703 文献标识码A程帅龙，林亲铁，肖荣波，等.铜基生物炭活化过硫酸钠处理废水中EDTA-Cu[J].环境工程学报，2020, 14(12): 3298-3307. CHENG Shuailong, LIN Qintie, XIAO Rongbo, et al. Removal of EDTA-Cu in wastewater by copper-based biochar activated sodium persulfate[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2020, 14(12): 3298-3307.铜基生物炭活化过硫酸钠处理废水中EDTA-Cu 程帅龙，林亲铁' 肖荣波，罗昊昱，傅恒奕广东工业大学环境科学与工程学院，广东省工业污染场地修复技术与装备工程技术研究中心，广州510006第一作者：程帅龙（1995—),男，硕士研究生。
研究方向：高级氧化技术。
E-mail: **************************通信作者：林亲铁（1972—)，男，博士，教授。
研究方向：污染场地修复及高级氧化。
E-mail: ***************摘要为实现废水中EDTA-Cu 的快速破络和去除，以铜基生物炭（CuO@BC)为催化材料活化过硫酸钠（PS), 探究了 EDTA-Cu、T O C 和铜的去除效率及影响因素，初步揭示了催化机理。
一种生物炭活化过硫酸盐处理制药废水的反应器[实用新型专利]
![一种生物炭活化过硫酸盐处理制药废水的反应器[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f8b1634a7f21af45b307e87101f69e314232fa49.png)
专利名称：一种生物炭活化过硫酸盐处理制药废水的反应器专利类型：实用新型专利
发明人：王英蓉,岳中秋,向伟,廖凯,朱春游,刘君,屈林,胡礼振申请号：CN202123281731.2
申请日：20211224
公开号：CN216614147U
公开日：
20220527
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种生物炭活化过硫酸盐处理制药废水的反应器，包括壳体、转轴、驱动机构和调节杆，所述壳体内通过隔板分隔成上下布置的过硫酸盐储存室和反应室，所述反应室一侧的底部设置有进水管，另一侧的顶部设置有出水管，所述转轴自壳体顶部中心自上而下穿入反应室，转轴与壳体顶部和隔板均密封转动装配，转轴通过驱动机构驱动旋转，转轴为空心管状结构，转轴位于过硫酸盐储存室内的节段自上而下间隔设置有多层进药孔，转轴位于反应室内的节段设置有填料架，转轴的底部为出药口，所述填料架上悬挂有填料，所述调节杆从转轴的顶部套入转轴且与转轴螺纹装配。
本申请的反应器，提高了废水处理效率和效果，节约了废水处理成本。
申请人：湖南航天凯天水务有限公司
地址：410205 湖南省长沙市长沙高新开发区文轩路479号天元涉外景园C区10栋905
国籍：CN
代理机构：长沙市融智专利事务所(普通合伙)
代理人：赵春生
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热解工艺条件对生物炭活化过硫酸盐性能的影响
热解工艺条件对生物炭活化过硫酸盐性能的影响
肖妮;朱小涵;王小凤;陈金毅
【期刊名称】《武汉工程大学学报》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】以农业废弃物小麦秸秆为原材料,采用限氧热解炭化法制备了不同温度和含氧量条件下的生物炭,通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FT-IR)测试研究其微观结构,酸碱滴定法测定生物炭表面的含氧官能团含量,并以盐酸四环素溶液为模拟废水,研究不同热解工艺条件(温度、含氧量)对生物炭吸附及活化过一硫酸盐(PMS)降解盐酸四环素性能的影响。
结果表明:在热解温度500℃、高氧条件下制备的生物炭对盐酸四环素的去除性能最佳。
热解工艺条件对生物炭表面含氧基团、吸附性能及活化PMS性能都有显著影响。
研究结果为生物炭的制备及应用提供了有价值的探索与尝试。
【总页数】7页(P130-136)
【作者】肖妮;朱小涵;王小凤;陈金毅
【作者单位】武汉工程大学化学与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】X703
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铁基污泥生物炭活化过硫酸盐处理难降解有机废水的研究
铁基污泥生物炭活化过硫酸盐处理难降解有机废水的研究本论文的目的是利用市政污泥为原料制备性能优良的过硫酸盐（PS）活化剂,用于难降解废水的处理,以求“以废治废”。
难降解废水可生化性差,近年基于PS的高级氧化技术对其的处理被大量报道。
市政污泥经过热解工艺后的固体残渣污泥生物炭（Sludge-derived Biochar,SDBC）被大量报道能够高效吸附有机污染物。
市政污泥则被报道含有一定量的Fe,暗示了SDBC可能作为经济性高的PS活化剂,活化PS通过降解途径去除有机污染物,同时实现市政污泥的资源化利用。
本研究制备了 SDBC,新颖地利用SDBC活化PS去除有机污染物对氯苯酚（4-CP）。
研究进一步利用污泥本身具有的Fe离子原位添加NaBH4负载零价铁制备了 ZVI-SDBC提高体系效率,以及为便于磁性分离,采取先共沉淀后热解的“一锅法”负载Fe3O4制备了磁性SDBC （MSDBC-1）,并将二者应用于PS体系去除模型化合物AO7。
另外,作者选择了 7种常见阴离子验证SDBC/PS体系在实际应用中对阴离子影响的抵抗性。
最后,研究选取了生活垃圾卫生填埋场渗沥液MBR出水作为实际废水验证SDBC/PS对其处理效果。
经过以上研究得到的主要结果与结论如下:（1）SDBC成功活化了 PS,且其强大的吸附能力富集了表面污染物,促进了4-CP的降解。
SDBC活化PS的主要活性成分为SDBC中常见的不定形Fe（Ⅱ）而非前人报道的持久性自由基,活化过程为非均相路径,且三次回用效率保持很好,几乎没有Fe的浸出,二次污染小。
体系降解4-CP的pH依赖性极低,且主要自由基为SO4.-;（2）ZVI-SDBC的表征结果显示部分Fe被转化为Fe0,且ZVI-SDBC表现出较SDBC更高的PS活化能力。
不同于SDBC/PS体系,ZVI-SDBC主要通过缓慢释放Fe<sup>2+</sup>的均相路径活化PS,Fe<sup>2+</sup>在A07的去除中起到重要作用。
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生物炭活化过硫酸盐
生物炭活化过硫酸盐是一种通过处理生物炭来增加其吸附能力和催化作用的过程。
生物炭是一种由碳负荷的有机物质制成的固体材料，可以用于多种环境和工业应用中。
生物炭活化过硫酸盐的过程一般包括以下步骤：
1. 生物炭制备：生物炭可以通过将有机废料（如农残、木屑、秸秆等）进行物理或热解处理得到。
这个步骤的目的是将有机材料转化为高碳含量的生物炭。
2. 活化剂选择：活化剂是增强生物炭吸附和催化功能的关键。
常用的活化剂包括过硫酸盐、硝化钾等。
过硫酸盐是一种常用的活化剂，它可以提供氧原子供给催化反应。
3. 活化过程：将活化剂与生物炭进行混合，并在一定的温度下进行反应。
活化剂与生物炭中的碳结构发生作用，生成一系列活性位点和孔隙结构，增加了生物炭的比表面积和吸附能力。
4. 特性分析：对活化后的生物炭进行特性分析，包括比表面积、微孔、孔隙大小分布等。
这些特性可以用来评估活化效果和生物炭的吸附性能。
通过生物炭活化过硫酸盐，可以提高过硫酸盐的效率和催化作用，进而增强生物炭在水处理、废气处理、催化剂和土壤修复等领域的应用效果。