全学军，重庆理工大学化学化工学院院长、教授、博士导师。自1993年以来，主要开展资源化工与新材料和环境化工领域的教学科研工作。在四川大学工作期间（1993—2001年），主要针对攀枝花资源综合利用开展研究，完成了国家“八.五”重点科技攻关项目“攀钢高炉渣制取TiCl4和建筑材料的研究”子项目、国家“九.五”重点工业试验项目“200吨/年湿化学法超微TiO2粉体生产线建设”等重要科研项目。2001年6月至今，在重庆理工大学工作期间，针对复杂工业废水污染控制与资源化的需要，开拓了环境化工研究新领域，完成了“水力喷射空气旋流耦合场强化高浓氨氮废水脱氨传质机理”、“垃圾焚烧发电厂渗滤液处理新工艺与装备研发”、“高含硫高氨氮焦化废水生化处理新工艺”等国家自然基金和省部级项目。

 《难降解废水高级氧化技术》重点讲解了TiO2光催化、液膜光电催化、电化学氧化、臭氧氧化、类Fenton催化等高级氧化技术。全书分为六章，主要内容包括：高级氧化技术及其应用研究现状、TiO2光催化反应技术及其应用、液膜光电催化反应技术及其应用、电化学氧化技术及其在垃圾渗滤液处理中的应用、O3/Ca(OH)2氧化反应新体系及其应用、类Fenton催化材料的制备及其应用。

 

《难降解废水高级氧化技术》可供环境、化工、水处理等相关领域从事教学、科研、生产的技术人员参考。

1.1难降解有机废水的产生及污染现状002

1.1.1内分泌干扰物废水002

1.1.2染料废水003

1.1.3垃圾渗滤液005

1.2难降解废水物化处理法及其优缺点006

1.2.1吸附法006

1.2.2膜分离法006

1.2.3常规氧化法007

1.2.4高级氧化法007

1.3高级氧化技术在难降解废水中的应用进展008

1.3.1TiO2光催化技术008

1.3.2光电催化反应技术010

1.3.3电化学氧化技术011

1.3.4臭氧氧化技术013

1.3.5Fenton/类Fenton氧化技术017

参考文献018



第2章TiO2光催化反应技术及其应用/021

2.1稀土掺杂TiO2光催化剂及其性能022

2.1.1材料制备与活性评价方法023

2.1.2镧掺杂TiO2光催化剂性能及表征026

2.1.3稀土掺杂TiO2光催化剂性能及表征032

2.1.4稀土掺杂TiO2光催化剂灭菌性能039

2.2微球形稀土掺杂TiO2光催化剂的制备及其性能040

2.2.1微球形TiO2的制备方法及光催化效率的计算040

2.2.2制备工艺参数对TiO2微球光催化活性的影响042

2.2.3制备工艺参数对Gd掺杂TiO2微球光催化活性的影响045

2.2.4TiO2微球、Gd-TiO2微球性能比较047

2.2.5TiO2微球和稀土掺杂TiO2微球的表征049

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052

2.3.1反应器的设计与光量子效率的计算052

2.3.2偶氮染料在新型流化床光催化反应器中降解脱氮055

2.3.3双酚A在新型流化床光催化反应器中的降解规律059

2.4旋转薄膜浆态光催化反应器的设计及其性能064

2.4.1旋转薄膜浆态光催化（RFFS）反应器的设计与制作065

2.4.2RFFS反应器与传统鼓泡浆态反应器光催化性能对比066

2.4.3操作参数对苯酚在RFFS反应器中光催化降解的影响067

2.4.4苯酚在RFFS反应器中的降解动力学067

2.5TiO2光催化反应过程的强化069

2.5.1超声强化TiO2光催化反应器的设计与制作070

2.5.2超重力强化TiO2光催化反应器的设计与制作072

2.5.3超声强化TiO2光催化降解甲基橙（MeO）073

2.5.4超重力强化TiO2光催化降解罗丹明B（RhB）079

参考文献085



第3章液膜光电催化反应技术及其应用/089

3.1液膜光电催化反应器的设计依据091

3.1.1目标污染物的分子结构091

3.1.2目标污染物的光吸收特性093

3.1.3液膜光电催化反应器的设计思路094

3.2TiO2/Ti光电极的制备方法及其表征094

3.2.1直接热氧化法094

3.2.2阳极氧化法095

3.2.3溶胶-凝胶法095

3.2.4溶胶-凝胶法制备TiO2/Ti电极的表征096

3.2.5N、F-TiO2/Ti电极的表征098

3.2.6Bi2O3-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

3.3.8TiO2/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

3.5.4ASPEC降解其他模拟染料废水148

3.5.5ASPEC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

3.5.7N、F-TiO2/Ti阳极斜板液膜光电催化152

3.5.8TiO2/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

3.6.9Bi2O3-TiO2/Ti阳极DSPEC处理RBR159

3.7MFC电助双极斜板液膜光电催化（MPEC）反应器性能161

3.7.1MFC电助双极斜板液膜光电催化反应装置161

3.7.2MPEC反应器处理废水的过程161

3.7.3MFC的启动163

3.7.4MPEC处理RhB163

3.7.5MPEC处理苋菜红染料168

3.7.6MPEC处理实际印染废水170

3.7.7MPEC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

5.3O3/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

5.3.2Ca(OH)2催化O3氧化处理生化出水小试实验效果240

5.3.3Ca(OH)2催化O3氧化处理生化出水中试实验效果245

5.3.4Ca(OH)2催化O3氧化处理生化出水提高反渗透性能247

5.3.5Ca(OH)2催化O3氧化处理生化出水提高纳滤性能及机理252

5.4O3/Ca(OH)2体系结合微泡反应器处理典型化工废水259

5.4.1O3/Ca(OH)2体系结合微泡反应器氧化处理酸性红18260

5.4.2O3/Ca(OH)2体系结合微泡反应器氧化处理苯酚废水268

5.4.3O3/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

6.1Fe/AC催化材料的制备及表征284

6.1.1Fe/AC催化剂的制备285

6.1.2Fe/AC材料的DTA分析286

6.1.3Fe/AC材料的XRD分析286

6.1.4Fe/AC材料的FT-IR分析287

6.2Fe/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

6.2.2AC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

6.2.6Fe/AC催化剂的稳定性295

6.3Fe/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

6.3.4Fe3 /H2O2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

6.3.6Fe/AC催化降解BPA的动力学过程300

参考文献302