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第1章 高级氧化技术及其应用研究现状1

1.1 难降解有机废水的产生及污染现状2

1.1.1 内分泌干扰物废水2

1.1.2 染料废水3

1.1.3 垃圾渗滤液5

1.2 难降解废水物化处理法及其优缺点6

1.2.1 吸附法6

1.2.2 膜分离法6

1.2.3 常规氧化法7

1.2.4 高级氧化法7

1.3 高级氧化技术在难降解废水中的应用进展8

1.3.1 TiO2光催化技术8

1.3.2 光电催化反应技术10

1.3.3 电化学氧化技术11

1.3.4 臭氧氧化技术13

1.3.5 Fenton／类Fenton氧化技术17

参考文献18

第2章 TiO2光催化反应技术及其应用21

2.1 稀土掺杂TiO2光催化剂及其性能22

2.1.1 材料制备与活性评价方法23

2.1.2 镧掺杂TiO2光催化剂性能及表征26

2.1.3 稀土掺杂TiO2光催化剂性能及表征32

2.1.4 稀土掺杂TiO2光催化剂灭菌性能39

2.2 微球形稀土掺杂TiO2光催化剂的制备及其性能40

2.2.1 微球形TiO2的制备方法及光催化效率的计算40

2.2.2 制备工艺参数对TiO2微球光催化活性的影响42

2.2.3 制备工艺参数对Gd掺杂TiO2微球光催化活性的影响45

2.2.4 TiO2微球、Gd-TiO2微球性能比较47

2.2.5 TiO2微球和稀土掺杂TiO2微球的表征49

2.3 多层光源内置式流化床光催化反应器的设计及其性能52

2.3.1 反应器的设计与光量子效率的计算52

2.3.2 偶氮染料在新型流化床光催化反应器中降解脱氮55

2.3.3 双酚A在新型流化床光催化反应器中的降解规律59

2.4 旋转薄膜浆态光催化反应器的设计及其性能64

2.4.1 旋转薄膜浆态光催化（RFFS）反应器的设计与制作65

2.4.2 RFFS反应器与传统鼓泡浆态反应器光催化性能对比66

2.4.3 操作参数对苯酚在 RFFS反应器中光催化降解的影响67

2.4.4 苯酚在RFFS反应器中的降解动力学67

2.5 TiO2光催化反应过程的强化69

2.5.1 超声强化TiO2光催化反应器的设计与制作70

2.5.2 超重力强化TiO2光催化反应器的设计与制作72

2.5.3 超声强化TiO2光催化降解甲基橙（MeO）73

2.5.4 超重力强化TiO2光催化降解罗丹明B （RhB）79

参考文献85

第3章 液膜光电催化反应技术及其应用89

3.1 液膜光电催化反应器的设计依据91

3.1.1 目标污染物的分子结构91

3.1.2 目标污染物的光吸收特性93

3.1.3 液膜光电催化反应器的设计思路94

3.2 TiO2 ／Ti光电极的制备方法及其表征94

3.2.1 直接热氧化法94

3.2.2 阳极氧化法95

3.2.3 溶胶-凝胶法95

3.2.4 溶胶-凝胶法制备TiO2 ／Ti电极的表征96

3.2.5 N、 F-TiO2／Ti电极的表征98

3.2.6 Bi2O3-TiO2／Ti电极的表征100

3.3 阳极转盘液膜光电催化（ARPEC）反应器性能102

3.3.1 阳极转盘液膜光电催化反应器装置103

3.3.2 阳极转盘液膜光电催化处理废水的过程104

3.3.3 不同方法制备的TiO2 ／Ti电极的催化性能的比较105

3.3.4 溶胶-凝胶法制备TiO2 ／Ti电极的条件优化107

3.3.5 对罗丹明B的处理108

3.3.6 对诱惑红的处理118

3.3.7 对实际印染废水的处理119

3.3.8 TiO2 ／Ti电极稳定性和重现性122

3.4 双转盘液膜光电催化（DRPEC）反应器性能123

3.4.1 双转盘液膜光电催化反应器装置124

3.4.2 双转盘液膜光电催化反应器处理废水的过程125

3.4.3 对罗丹明B的处理126

3.4.4 处理其他染料废水128

3.4.5 实际染料废水的DRPEC处理129

3.4.6 双转盘液膜光电催化的降解机理130

3.5 阳极斜板液膜光电催化（ASPEC）反应器性能136

3.5.1 阳极斜板液膜光电催化反应器装置137

3.5.2 阳极斜板液膜光电催化反应器处理废水的过程138

3.5.3 光电催化降解RhB139

3.5.4 ASPEC降解其他模拟染料废水148

3.5.5 ASPEC降解实际印染废水150

3.5.6 太阳光源下ASPEC降解模拟染料废水151

3.5.7 N、 F-TiO2／Ti阳极斜板液膜光电催化152

3.5.8 TiO2／Ti和N、 F-TiO2／Ti电极的催化性能比较153

3.6 双极斜板液膜光电催化（DSPEC）反应器性能155

3.6.1 双极斜板光电催化反应器装置155

3.6.2 双极斜板液膜光电催化反应器处理废水的过程155

3.6.3 不同过程处理苋菜红156

3.6.4 苋菜红的脱色和矿化157

3.6.5 自生电场和外加电场的比较157

3.6.6 斜置Cu电极的作用158

3.6.7 循环流量的影响159

3.6.8 印染废水处理159

3.6.9 Bi2O3-TiO2／Ti阳极DSPEC处理RBR159

3.7 MFC电助双极斜板液膜光电催化（MPEC）反应器性能161

3.7.1 MFC电助双极斜板液膜光电催化反应装置161

3.7.2 MPEC反应器处理废水的过程161

3.7.3 MFC的启动163

3.7.4 MPEC处理RhB163

3.7.5 MPEC处理苋菜红染料168

3.7.6 MPEC处理实际印染废水170

3.7.7 MPEC与生物法联用的实际应用前景预测171

参考文献171

第4章 电化学氧化技术及其在垃圾渗滤液处理中的应用175

4.1 板框式电化学反应器处理焚烧发电厂垃圾渗滤液生化出水176

4.1.1 板框式电化学反应器设计及实验流程177

4.1.2 电化学氧化脱色效果179

4.1.3 过程参数对COD和NH3-N去除的影响180

4.1.4 电化学氧化去除COD的动力学及其机理探讨183

4.1.5 反应器能耗比较分析185

4.2 多通道电化学反应器处理垃圾渗滤液生化出水188

4.2.1 多通道电化学反应器的设计及制作188

4.2.2 电化学反应器能耗的计算190

4.2.3 电流密度的影响190

4.2.4 表观流速的影响192

4.2.5 氯离子浓度的影响192

4.2.6 比电极面积的影响193

4.2.7 多通道电化学反应器能耗分析195

4.3 电化学法去除生物源有机纳米胶体195

4.3.1 实验流程及膜过滤通量的计算196

4.3.2 电化学处理时间的影响196

4.3.3 比电极面积的影响197

4.3.4 电化学处理出水静置时间的影响198

4.3.5 电化学处理出水静置过程中COD和余氯的变化规律199

4.3.6 电化学处理前后垃圾渗滤液过滤性能的比较200

4.4 电化学降解垃圾渗滤液生化出水中有机污染物的机理201

4.4.1 实验方法及气质测定条件202

4.4.2 垃圾渗滤液生化出水中有机污染物成分分析203

4.4.3 电化学处理不同时间的废水中有机污染物的去除特性205

4.5 垃圾渗滤液生化出水电化学处理出水的环境医学评价207

4.5.1 实验水样水质及斑马鱼实验流程207

4.5.2 电化学处理后出水的毒性分析208

4.5.3 渗滤液生化出水的毒性分析210

参考文献211

第5章 O3／Ca（OH）2氧化反应新体系及其应用213

5.1 微泡O3／Ca（OH）2氧化反应新体系214

5.1.1 催化臭氧氧化反应器的应用现状214

5.1.2 微纳米气泡在水处理中的应用215

5.1.3 微泡O3／Ca（OH）2氧化反应新体系的提出218

5.2 微泡反应器的设计及其传质和产生羟基自由基的性能218

5.2.1 臭氧微泡反应器的设计与制作219

5.2.2 臭氧微泡反应器处理废水过程中O3和·OH浓度的测定221

5.2.3 臭氧微泡反应器数值模拟分析222

5.2.4 不同操作参数对微泡反应器液相中O3和·OH浓度的影响229

5.2.5 微泡反应器与传统鼓泡反应器的性能比较232

5.3 O3／Ca（OH）2氧化处理垃圾渗滤液生化出水提高膜分离性能234

5.3.1 垃圾渗滤液水质及实验装置235

5.3.2 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水小试实验效果240

5.3.3 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水中试实验效果245

5.3.4 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水提高反渗透性能247

5.3.5 Ca（OH）2催化O3氧化处理生化出水提高纳滤性能及机理252

5.4 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器处理典型化工废水259

5.4.1 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器氧化处理酸性红18260

5.4.2 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器氧化处理苯酚废水268

5.4.3 O3／Ca（OH）2体系结合微泡反应器氧化处理对硝基苯酚废水274

参考文献279

第6章 类Fenton催化材料的制备及其应用283

6.1 Fe／AC催化材料的制备及表征284

6.1.1 Fe／AC催化剂的制备285

6.1.2 Fe／ AC材料的DTA分析286

6.1.3 Fe／AC材料的XRD分析286

6.1.4 Fe／ AC材料的FT-IR分析287

6.2 Fe／AC催化H2O2降解双酚A的性能288

6.2.1 实验流程及测定方法288

6.2.2 AC对Fe3＋的吸附性能290

6.2.3 不同铁源对Fe／AC材料性能的影响291

6.2.4 载Fe3量对Fe／AC催化性能的影响292

6.2.5 煅烧温度对Fe／ AC催化活性和稳定性的影响294

6.2.6 Fe／ AC催化剂的稳定性295

6.3 Fe／AC催化H2O2降解双酚A的工艺优化296

6.3.1 反应时间对催化降解BPA的影响297

6.3.2 反应温度对催化降解BPA的影响297

6.3.3 溶液pH值对催化降解BPA的影响298

6.3.4 Fe3＋／H2 O2摩尔比对催化降解BPA的影响299

6.3.5 过氧化氢用量对催化降解BPA的影响299

6.3.6 Fe／AC催化降解BPA的动力学过程300

参考文献302