使用过氧化和固定床血催化剂消毒水 - - 动力学和活性研究
Tetiana Tatarchuk1,2, Alexander Shyichuk3,4, Nazarii Danyliuk5
1Educational and Scientific Center of Materials Science and Nanotechnology, Vasyl Stefanyk Precarpathian National University, Ivano-Frankivsk, 76-018, Ukraine. tatarchuk.tetyana@gmail.com.
概括
一个新型的固定床反应器使用血酸盐催化剂通过分解过氧化 (H2O2) 有效地使水中的细菌无活化. 这种系统对移动净水非常有希望,尤其是在紧急情况下.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 催化剂是一种催化剂.
- 水处理 处理水的方法
背景情况:
- 有效的水消毒对公众健康至关重要.
- 过氧化 (H2O2) 是一种潜在的消毒剂,但需要有效的催化分解.
- 黑马 (Fe2O3) 显示出作为芬顿类催化剂的前景.
研究的目的:
- 设计和评估一个实验室规模的固定床反应堆,用于H2O2分解和细菌失活的血催化剂.
- 为了研究细菌失活和H2O2分解的动力学.
- 为了评估催化剂稳定性和水消毒过程中的铁液.
主要方法:
- 一个固定床反应堆的设计,使用血催化剂.
- 实验采用不同初始细菌计数 (大肠杆菌) 和H2O2度进行.
- 使用H2O2的第一阶反应模型和用于细菌失活的修改后的韦布尔模型进行动力分析.
- 使用XRD,FTIR,SEM和ICP-OES进行催化剂表征.
主要成果:
- 通过5mM H2O2和104分钟的停留时间实现显著的细菌减少 (3.5-4 log).
- H2O2分解遵循第一阶动力学;细菌失活动力学是由韦布尔模型 (n < 1) 描述的.
- 证实了催化剂的稳定性,铁的液在世卫组织饮用水限值以下是最小的.
结论:
- 技术级血是一种有效的芬顿式催化剂,用于水的消毒.
- 固定床反应堆设计适用于移动净水应用.
- 该系统为紧急水处理提供了一个有前途的解决方案.
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