氧化铜催化臭氧氧化模拟费托合成废水

费托合成废水COD高达40～60 g/L,pH低至2～3,必须采用化学方法进行预处理才能有效续接生物处理方法。本研究利用氧化铜对模拟费托合成废水进行臭氧催化氧化降解实验,考察单独臭氧氧化、催化臭氧氧化、催化剂投加量、初始COD对模拟费托合成废水COD去除率的影响,并对COD的降解动力学进行分析。实验结果表明:对于COD的定量分析,与分光光度法相比,重铬酸钾滴定法测定COD的精确性比较高;单独氧化铜吸附和单独臭氧氧化对模拟废水COD的去除率为20%～30%;采用氧化铜和臭氧组合工艺,对模拟费托合成废水COD的去除率较高。当COD初始值为1 000 mg/L时,氧化铜投加量为1 g/L,反应120 min后对模拟费托合成废水的COD去除率达到76.62%;随着初始COD浓度的提高,COD的绝对降解量也成比例逐渐增大。CuO/O_3体系氧化机制分析表明,·OH对模拟费托合成废水中小分子有机酸醇的去除发挥了主要作用。动力学分析结果表明,采用氧化铜催化臭氧氧化工艺,模拟费托合成废水COD的降解过程符合准一级动力学方程,相关性系数高达0.97以上。     

TiO_2/AC催化臭氧降解造纸废水

采用溶胶-凝胶法制备活性炭(AC)负载TiO_2的TiO_2/AC催化剂。通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、N_2吸附比表面积(BET)仪、X线衍射仪(XRD)对催化剂进行表征。将制得的TiO_2/AC催化剂用于催化臭氧降解造纸废水实验,考察催化剂的催化性能、重复使用性及反应前后表面性质变化,并分析造纸废水降解产物。结果表明:TiO_2均匀负载在活性炭的表面上及孔道内,500℃煅烧的催化剂为锐钛矿与金红石的混合晶型;催化臭氧反应60 min,造纸废水色度和化学需氧量(COD)去除率分别为96.8%和60.4%,比单独臭氧降解分别提高1.8%和9.9%;造纸废水成分主要为酯类、烷烃类等,经催化臭氧化反应后,大分子物质降解产生了一些小分子。     

活性炭、氧化铝及其负载二氧化钛催化臭氧处理制浆废水

为提高臭氧处理制浆废水的效果,分别以活性炭(AC)、氧化铝(Al2O3)和溶胶-凝胶法制备的TiO2/AC、TiO2/Al2O3为催化剂催化臭氧处理制浆废水,采用扫描电镜和X-射线衍射仪对催化剂进行表征.结果表明:AC、A Al2O3、TiO2/AC和TiO2/Al2O3均具有催化性能,可有效提高臭氧对制浆废水化学需氧量(CODCr)和色度的去除效果.动力学分析表明,AC、TiO2/AC、Al2O3和TiO2/Al2O3催化臭氧处理制浆废水的过程中,CODCr降解的反应符合表观二级动力学方程,负载的TiO2提高了反应的动力学速率常数.气相色谱-质谱联用分析表明,臭氧及催化臭氧处理能有效降解去除漂白废水中的烷基苯类、酯类和氯代烃类等有毒有机污染物.     

MnO_2催化臭氧氧化模拟草酸废水

比较了单独臭氧氧化、MnO_2催化剂吸附和MnO_2催化臭氧氧化3个体系对模拟草酸废水COD的去除效果,考察催化剂投加量对COD去除率的影响,并建立和验证了草酸氧化降解中的独立反应式.实验结果表明:单独臭氧氧化、MnO_2催化剂吸附和MnO_2催化臭氧氧化3个体系对模拟草酸废水COD的去除率分别为4.94%、20.83%和44.44%.MnO_2催化剂最佳投加量为0.500 g/L时,COD(草酸初始质量浓度500 mg/L,初始COD质量浓度89 mg/L,反应时间1 h)的去除率高达85.87%,由于MnO_2催化O_3产生·OH,MnO_2/O_3体系对模拟草酸废水COD的去除率明显提高.依据化学计量矩阵方法,验证并确立了草酸氧化降解过程的独立反应式.动力学理论计算和实验结果均表明,MnO_2催化臭氧氧化模拟草酸废水COD的降解过程符合准一级动力学方程(R~20.9).     

活性炭负载Fe_2O_3催化臭氧降解丁香酚

应用制备的活性炭(AC)负载活性组分催化剂催化臭氧处理丁香酚模拟废水,通过扫描电镜、X-射线衍射仪和比表面积分析仪对制备的催化剂特性进行表征,考察了AC负载活性组分的种类和初始pH值、负载量、催化剂加入量对催化臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)(重铬酸盐指数)去除效果的影响,并对降解过程中COD_(Cr)的去除反应动力学进行研究.结果表明:AC表面成功负载了活性组分Fe_2O_3、CuO/Cu_2O、CeO_2、NiO,制备的催化剂(Fe/AC、Cu/AC、Ce/AC、Ni/AC)具有明显的催化活性,显著提高了臭氧氧化降解丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的去除效果,催化活性从大到小依次为Fe/ACCe/AC Cu/AC Ni/AC;制备的Fe/AC具有最高的催化活性,在pH值为11、负载量为3%、Fe/AC加入量为0.3g/L条件下,反应60 min后COD_(Cr)去除率达到88. 90%,分别比AC催化臭氧处理和单独臭氧处理提高了21. 13%和29. 95%.动力学分析表明,臭氧氧化、AC、Fe/AC、Ce/AC、Cu/AC、Ni/AC催化臭氧氧化处理丁香酚模拟废水过程中COD_(Cr)的降解符合表观二级动力学规律,活性炭负载的活性组分有效提高了反应的动力学速率.     

臭氧催化氧化技术深度处理印染废水的研究

为了提高臭氧催化氧化技术在印染废水深度处理中的去除效率,提高催化剂的使用寿命,本研究利用混合法自制非均相催化剂,并考察了其在深度降解印染废水中橙黄G的应用.对废水初始pH、催化剂的投加量和臭氧投放速率3个过程参数进行了优化.研究结果表明,臭氧催化氧化降解橙黄G废水的最佳工艺参数是废水初始pH6～7、反应时间60 min,催化剂的投加量为300 g/L、臭氧投放速率为1.60 mg/(L·min).利用该工艺参数对某印染厂二沉池出水进行深度处理,60 min后出水COD为58.7 mg/L,COD去除率为67.4%,出水COD已经达到国家排放标准(GB18918—2002)的一级B标准.臭氧催化氧化降解橙黄G的过程符合一级反应动力学模型,反应速率常数随废水pH、臭氧投放速率及催化剂投加量的变化规律与单因素实验结果相吻合.     

金属有机骨架材料活化过硫酸盐高级氧化体系深度处理造纸废水

MOFs作为一种新型催化材料正成为环境领域的研究热点。本论文选取MOFs中MIL-100(Fe)、MIL-100(Fe)@MIP活化过硫酸钠(PS)产生硫酸根自由基(SO4^- .)深度处理造纸废水二级生化出水,研究常温下初始pH值、催化剂用量和PS投加量等因素对废水COD去除率的影响,并采用响应曲面法分析多因素对COD氧化降解效果的影响。结果表明MOFs活化PS高级氧化体系深度处理造纸废水最佳的活化条件为：PS:COD=12:1、催化剂用量2 g/L、体系的pH值为6,可以实现32%的COD去除率,响应曲面分析实验表明各影响因素对于降解效果的贡献顺序是：PS投加量>pH值> MIL-100(Fe)用量。     

臭氧降解丁香酚的效果及动力学分析

采用臭氧氧化法降解含水溶性木素衍生物丁香酚的模拟废水,考察了初始p H值、丁香酚初始浓度、臭氧质量浓度和温度对臭氧氧化降解丁香酚过程中CODCr去除效果的影响,并对降解过程中CODCr去除反应的动力学进行研究.结果表明:臭氧对丁香酚具有良好的氧化降解效果,在p H=11、丁香酚初始浓度为1 mmol/L、臭氧质量浓度为24.83 mg/L、温度为25℃的条件下,臭氧降解丁香酚过程中的CODCr去除率可达67.77%;臭氧氧化降解丁香酚过程中CODCr的去除反应符合两段拟一级反应动力学特征;采用幂指数方程分析反应动力学,可分别得到0~10 min和10~60 min反应时间内CODCr去除反应的动力学方程.     

臭氧化处理造纸废水的实验研究

考察了臭氧化对造纸废水中COD的去除和BOD COD比的影响,通过试验证明臭氧化可以彻底氧化造纸废水中部分有机物质为CO2和H2O,同时也能增加造纸废水的可生化性,提高BOD COD比,而且随着投加量的增加去除效果也随之增加.根据试验分析,有机物的臭氧化主要由直接反应(D反应)和间接反应(R反应)来完成.在造纸废水中间接反应产生的·OH自由基被CO2-3和HCO-3消耗而弱化,因而废水COD的去除主要是直接反应作用的结果.     

混凝-Fenton氧化工艺深度处理造纸法烟草薄片废水

为满足环保要求,进一步降低造纸法烟草薄片废水的污染负荷,以工业废弃物为主要原料合成了聚合双酸铝铁(PAFCS),选用PAFCS混凝-Fenton氧化工艺深度处理造纸法烟草薄片废水,考察了PAFCS、硫酸亚铁和双氧水用量对废水处理效果的影响.结果表明:混凝剂PAFCS用量为2.8 m L/L,Fenton氧化药剂硫酸亚铁投加量为0.60 g/L、双氧水投加量为0.50 m L/L时,处理后水样CODCr47.2 mg/L、色度4倍、p H值4.06,加碱调p H值为6~9即可满足环保要求.     

活性炭纳米TiO2催化臭氧化降解有机废水实验研究

采用沉淀—吸附法制备了活性炭纳米TiO2催化剂,催化臭氧化去除废水中的氯乙酸,研究了反应时间、pH值、臭氧浓度等因素对处理效果的影响.实验结果表明:活性炭纳米TiO2臭氧催化氧化法能有效的处理含氯乙酸废水,其COD去除率可达到85%以上.     

臭氧催化氧化深度处理造纸废水研究

为了考察臭氧催化氧化深度处理工艺对造纸废水的处理效果,采用臭氧单独氧化、O3/H2O2、O3/CeO2及O3/AC技术,考察其对水中UV254、COD的去除效果,同时分析了H2O2投加量对O3/H2O2氧化造纸废水效果的影响.实验结果表明,臭氧氧化具有很好的脱色及氧化水中UV254的效果;在本试验条件下,原水经过臭氧氧化10 min便可以完全褪去,UV254去除率最高可达58%左右;在O3/H2O2深度处理过程中,增加H2O2投加量只是略微提高了UV254去除率,但COD去除率反而降低.所以,在臭氧氧化某些造纸废水时,并不需要采用臭氧催化氧化技术,单独臭氧氧化便可以达到较理想效果.     

臭氧催化氧化处理焦化废水的实验研究

以经生化处理后的焦化废水为研究对象,研究了臭氧催化氧化法处理焦化废水的成效和影响因素.实验结果表明,Cu-Mn-Co/Al_2O_3催化臭氧氧化体系在实验过程中运行良好,效果相对比较稳定,能有效去除焦化废水中的COD和氨氮.当臭氧浓度为1.16 mg/L,气体流量为50 L/h时,反应达到80 min后,COD和氨氮的浓度基本保持不变,其去除率分别为69.28%和87.01%.     

混凝-催化氧化法处理造纸废水的研究

采用混凝-催化氧化法处理造纸废水,讨论了在25 ℃,混凝过程中聚丙烯酰胺(PAM)、Al2(SO4)3的加入量、混凝时间及催化氧化反应中溶液的pH值、铁屑加入量、H2O2的加入量、反应时间等主要因素对废水中COD去除率的影响. 结果表明,造纸废水经过混凝-催化氧化法处理后,废水中COD、SS、色度主要污染物去除率达97.0%、98.1%、98.8%,各项指标超过一级排放标准,水质可以完全回收利用,为造纸废水的处理提供了新的技术方案.图3,表7,参8.     

催化臭氧化降解水体中藻毒素及COD动力学研究

采用催化臭氧化工艺处理含藻毒素污水,分别用直接代入法和微分法,研究常见金属氧化物在催化剂作用下,该工艺对污水MC-LR和COD降解的反应动力学.直接代入法研究结果表明:采用催化臭氧化工艺,MC-LR降解基本符合准二级反应动力学,COD降解基本符合准一级反应动力学.动力学微分法研究验证表明以上结论成立.温度、催化剂投加量与pH值大小等试验因素均能影响该工艺的降解速率.试验表明:温度对该工艺的影响较小,各温度下降解速率较接近;增加催化剂投加量使该工艺处理性能提高,降解速率加快;pH值对该工艺处理性能影响显著,且碱性环境对该工艺性能的抑制使降解速率显著降低.     

Fenton试剂处理采气废水实验研究

采用Fenton氧化法处理川西某气井预处理后的采气废水,单因素考察了Fenton氧化法处理时pH值、H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)、H_2O_2/COD(质量比)和反应时间对采气废水COD处理效果的影响,拟用超声(US)-Fenton法强化处理效果.研究结果表明,Fenton处理时的最佳水平组合为pH值为1,H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)为3,H_2O_2/COD(质量比)为7,反应时间为120 min,此时废水COD的去除率达到64.21%,废水COD的去除过程符合一级动力学方程.US-Fenton法强化处理效果的对比实验表明,US与Fenton试剂对采气废水的催化降解存在协同效应.     

用硅钨酸催化臭氧氧化降解聚乙烯醇模拟废水

以臭氧氧化不易生物降解的聚乙烯醇（PVA）模拟废水, 考察典型杂多酸（HPA）对臭氧氧化的催化作用. 先在3种典型杂多酸中筛选出对臭氧氧化PVA具有催化效果的硅钨酸（HSiW）, 考察反应时间、 臭氧质量浓度、 体系pH值、 催化剂用量和反应温度对PVA去除率的影响, 再通过正交实验确定去除PVA的最佳条件. 结果表明： 体系的pH值对PVA去除率影响最大, 催化剂用量的影响最小; HSiW催化臭氧氧化体系去除PVA的最佳条件为ρ(O₃)=25 mg/L, 反应温度30 ℃, 体系pH=8.3, 催化剂用量250 mg/L, 在该条件下降解反应5 min, PVA去除率即可达98.3%; HSiW未改变臭氧氧化降解PVA的基本途径, HSiW可促进臭氧分解, 生成更多的HO·, 并可催化臭氧与PVA的直接反应.     

含油废水的超临界水氧化反应机理及动力学特性

针对传统的处理方法不能有效地去除油田开采废水中化学需氧量(COD)的缺点,引入超临界水氧化法作为含油废水的深度处理技术,研究了含油废水在超临界水中的氧化降解过程,并用自由基反应机理解释了超临界水氧化反应的机理.实验结果表明:超临界水氧化法是一种高效快速的有机废物处理技术,COD的去除率近90%;反应温度、停留时间是影响废水COD去除率的主要因素,随着反应温度、停留时间的增加,废水COD去除率显著增大;氧化反应对废水的反应级数为1.62,对氧为0.22,反应活化能和频率因子分别为(92.2±9.9)kJ.mol-1和(3.53±3.33)×103,所建立的反应动力学模型与实验结果的偏差在±10%之内.此外,在分析综述基础上指出了超临界水氧化处理过程存在的问题及可能的解决方法.     

分体式流化床催化臭氧–絮凝工艺深度处理焦化废水生化尾水

采用催化臭氧-絮凝联用工艺处理焦化废水生化尾水,寻求最优处理效果,探究废水中溶解性有机污染物的特征和降解过程.通过自主设计的分体式流化床催化臭氧装置对废水进行处理,结果表明,在30％体积比的催化剂投加量、3 L/min的臭氧流量以及700 mg/L的絮凝剂投加量这一最佳反应条件下,焦化废水生化尾水的COD去除率为83....     

锌镁铝类水滑石催化臭氧氧化降解吡啶废水的工艺研究

通过尿素水热共沉淀法制备了一种锌镁铝类水滑石（LDHs）,将其煅烧制得焙烧态锌镁铝类水滑石（LDOs）,使用鼓泡搅拌反应器,以吡啶降解率和出水化学需氧量（COD）为评价指标研究了LDOs在臭氧氧化降解吡啶中的催化潜力,并分析了其催化臭氧氧化动力学。结果表明,与单独臭氧氧化相比,LDOs催化臭氧氧化可显著提升对吡啶的降解效果。对于初始质量浓度为300 mg/L的吡啶废水,在反应时间为40 min、催化剂用量为0.6 g/L和初始pH为10的条件下,吡啶降解率和出水COD可分别达到96.9%和71.7 mg/L,并且初始吡啶的质量浓度越低,降解速率越快。此外,LDOs还表现出优异的催化稳定性。单独臭氧和催化臭氧氧化降解吡啶的过程都近似符合伪二级反应动力学模型,同时结果表明·OH是LDOs催化臭氧氧化降解吡啶的主要自由基。吡啶的主要降解产物可能为N-甲基乙酰胺或N,N-二甲基甲酰胺有机物以及硝酸根离子、二氧化碳和水等小分子无机化合物。