γ-Al_2O_3球和蜂窝陶瓷负载Fe_2O_3臭氧氧化降解丙烯酸废水的研究

以γ-Al_2O_3颗粒和蜂窝陶瓷为载体,采用硝酸盐浸渍法制备了负载Fe_2O_3的两种催化剂,Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂.分别测试了蜂窝陶瓷、Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化剂和γ-Al_2O_3、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的比表面积;以丙烯酸废水中的丙烯酸作为目标污染物,分别对比了单独臭氧氧化、Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂和Fe_2O_3/蜂窝陶瓷催化对丙烯酸的降解效果.结果表明,Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的COD的去除率分别为93.4%和83.1%,比单独臭氧氧化时的COD去除率69.9%有大幅度的提高;Fe_2O_3/蜂窝陶瓷和Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂对丙烯酸的TOC的去除率分别为82.7%和75.2%,与单独臭氧氧化时TOC去除率相比,分别提高了31%和24%.     

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.     

臭氧催化法降解有机废水研究

以固体氧化铁为催化剂,活性氧化铝(γ-Al_2O_3)为载体,对影响臭氧氧化效率的主要因素进行考察,发现随着pH值从酸性到碱性COD去除率逐渐升高,臭氧流量和投加时间、催化剂用量、底物浓度对臭氧氧化效能影响明显,在此基础上最优化Fe_2O_3臭氧催化氧化体系的反应参数。     

Ti(Ⅳ)催化臭氧深度处理造纸法烟草薄片废水

为进一步降低造纸法烟草薄片废水的污染负荷,采用Ti(Ⅳ)催化臭氧氧化法处理造纸法烟草薄片废水二级生物处理出水,考察了催化剂用量、臭氧质量浓度、p H值和温度等工艺条件对Ti(Ⅳ)催化臭氧处理废水效果的影响.结果表明:Ti(Ⅳ)催化臭氧处理废水过程中,COD降解反应符合表观二级动力学方程,Ti(Ⅳ)的存在提高了反应的动力学速率常数,对废水中有机物的降解起了重要作用;在p H值为8.0,Ti(Ⅳ)用量为0.4 mmol/L,O_3质量浓度为14.76 mg/L,反应温度30℃的条件下,反应60 min后废水的COD和色度去除率分别达到67%和98%,COD去除率比单独臭氧处理提高了24%.红外光谱和紫外光谱分析表明,Ti(Ⅳ)催化臭氧处理对造纸法烟草薄片废水中难生物降解的烟碱等含氮化合物和木素降解产物具有良好的降解去除效果,大大降低了处理后废水的污染负荷.XRD分析表明,在Ti(Ⅳ)催化臭氧处理造纸法烟草薄片废水过程中生成了TiO_2和碳酸钙、碳酸镁等沉淀物,增强了废水中污染物的降解去除效果.     

超声波处理焦化废水影响因素

利用超声波处理焦化废水,系统考察了作用时间、超声功率、焦化废水初始pH值、化学需氧量(CODCr)和氨氮(NH_4~+-N)初始质量浓度、溶解气体等因素对去除废水中COD_(Cr)和NH_4~+-N的影响,并对超声复合氧化剂处理焦化废水进行了对比分析. 结果表明,超声复合H_2O_2和Fenton试剂可发生协同作用,使COD_(Cr)和NH_4~+-N去除率显著提高,其去除率由大到小依次为:超声+Fenton>超声+H_2O_2>Fenton>超声>H_2O_2. 结合GC-MS分析结果,对COD_(Cr)和NH_4~+-N的去除过程进行了初步探讨. 发现处理后的焦化废水中萘类、蒽类和喹啉类等生物降解难的有机物的比例明显降低.     

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.     

固定床中γ-Al2O3负载金属氧化物催化臭氧氧化研究

非均相催化臭氧氧化技术是一种高效的废水处理技术,但目前非均相臭氧催化剂主要为粉体形态,常用于静态或半连续态反应器中,其于固定床中的催化性能并不明确.设计了连续态固定床反应体系,以γ-Al_2O_3颗粒为载体,Mn、Fe、Ce的氧化物为活性组分制备负载型催化剂,并以对硝基苯酚(PNP)为目标污染物,探究其在不同工艺条件下的催化性能.实验结果表明,负载CeO_2的催化剂催化效果最好;化学需氧量(COD)和总有机碳(TOC)的去除率随着活性组分CeO_2负载量、水力停留时间(HRT)、O_3浓度的增加而增加;当CeO_2负载量为12.3%、HRT为15 min、O_3浓度为16.2 mg/L时,6 h COD和TOC平均去除率分别达到86.3%和91.7%;此外,该体系在pH为5.0～9.0均表现出良好催化性能,并具有良好的长时间运行能力.     

超临界水催化氧化降解邻氨基苯酚

本实验通过超临界水氧化的方式对邻氨基苯酚进行催化氧化研究。探讨了以浸渍法所制备的CuO/CeO_2/γ-Al_2O_3、Fe_2O_3/CeO_2/γ-Al_2O_3和Mn_2O_3/CeO_2/γ-Al_2O_3 3种催化剂对超临界水氧化降解邻氨基苯酚的影响。设计正交实验探究最佳的催化剂的制备方案以进行对邻氨基苯酚的超临界水氧化反应。本实验采用的实验装置为盐浴间歇式超临界水氧化(SCWO)实验装置、通过浸渍焙烧的材料作为超临界水氧化的催化剂,氧气作为实验的氧化剂,并以化学需氧量(COD)去除率反映超临界水氧化效果,本次实验通过催化剂Mn_2O_3/CeO_2/γ-Al_2O_3的COD降解效果最佳,达到71.42%,比无催化剂的超临界水氧化降解效果提升33.6%。通过X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析发现Mn_2O_3有着良好的热稳定性,有助于提升良好的热稳定性。     

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).     

青霉素生产废水不同深度处理方法的比较

采用Fenton试剂氧化、Cu/Fe催化还原、曝气铁碳微电解3种方法,对青霉素生产废水生化处理后的出水进行了深度处理,考察了不同影响因素对3种处理方法处理效果的影响。结果表明,在H_2O_2添加量为100.0mL/L,H_2O_2/Fe~(2+)(摩尔比)为10,pH值为3.0,反应时间为1.5h时,Fenton试剂氧化法处理效果最好,COD_(Cr)去除率达到83.4%;在铜和铁的总添加量为60.0g/L,Fe/Cu(质量比)为10,pH值为4.0,反应时间为1.0h时,Cu/Fe催化还原法处理效果最好,COD_(Cr)去除率达到62.2%;在铁碳添加量为120.0g/L,pH值为4.0,反应时间为2.0h时,曝气铁碳微电解法处理效果最好,COD_(Cr)去除率达到58.7%。3种处理方法均可有效处理青霉素生产废水生化处理后的出水,其中Fenton试剂氧化法的效果最好。     

吸附-沉淀-光催化法处理鞣酸Pb (Ⅱ)废水的研究

通过吸附、沉淀和光催化法联合处理鞣酸Pb(Ⅱ)废水,考察了各因素对COD_(Cr)的影响。结果表明:D201树脂最佳用量20 g/L;CaO最佳用量0.67 g/L;光催化反应的最佳条件为:pH为7,P25用量1.6 g/L,H_2O_2用量6 ml/L。树脂吸附反应可除去98.2%的Pb~(2+),COD_(Cr)由4500.0 mg/L降低到1154.9 mg/L;吸附处理过的废水用CaO处理,COD_(Cr)降低到495.0 mg/L;沉淀处理过的废水用光催化处理,COD_(Cr)降低到87.5 mg/L。在最优的光催化反应条件下,废水连续反应8次,仍然可以达到GB14374—93污水排放标准。D201树脂可用0.1 mol/L的盐酸和15%的NH_4Cl洗脱再生。     

CuMgLa/γ-Al_2O_3湿式催化氧化降解苯酚的研究

采用共沉淀法成功制备了CuMgLa/γ-Al_2O_3催化剂,以反应温度、苯酚初始浓度、催化剂用量、反应压力、反应时间和转速为单因素,研究苯酚和COD的去除效果。结果表明,反应温度为180℃、苯酚初始质量浓度2 000 mg/L、催化剂用量0.2 g/L、反应压力1.8 MPa、反应时间120 min、转速500 r/min时,苯酚去除率接近100%,COD去除率达90.65%.从XRD、XPS、NH_3-TPD和TG-DTA研究发现,添加Mg和La后,CuO的平均粒径从51 nm分别降至37和25 nm,表明CuMgLa/γ-Al_2O_3中CuO分散得更好,可提供更多的反应位点。掺杂Mg和La减弱了Cu/γ-Al_2O_3中强酸位,减少了CuMgLa/γ-Al_2O_3湿式催化氧化降解苯酚过程积碳行为的发生。     

过硫酸盐对有机废水CODCr测定的干扰及消除

采用过硫酸盐高级氧化技术处理有机废水时通常用化学需氧量(COD)表征处理效果,使用重铬酸钾法测定COD时,残余的过硫酸盐对测定结果存在干扰。考察了过硫酸根(S_2O_8~(2-))对COD_(Cr)干扰情况,分析干扰机理并提出消除干扰的措施。结果表明,水样中残留的S_2O_8~(2-)作为还原剂使COD_(Cr)测定值高于实际值,S_2O_8~(2-)对不同水样COD_(Cr)测定干扰程度也不同,在低(0~150mg/L)、高(0~1 500mg/L)2种量程的COD_(Cr)测定组中,S_2O_8~(2-)与COD_(Cr)之间分别呈现显著的线性关系,线性关系分别为y=36.120 2x+0.571 1(R~2=0.997 9),y=45.171 6x+38.031 6(R~2=0.998 4),1g的S_2O_8~(2-)对COD_(Cr)变化值的贡献在低、高质量浓度水样体系中分别为36.120 2mg和45.171 6mg。在COD_(Cr)标准溶液体系以及实际废水体系中,线性方程计算的ΔCOD_(Cr1)(S_2O_8~(2-)引起的COD_(Cr)的变化值)与ΔCOD_2(COD_(Cr)测定值与原水COD_(Cr)的差值)占原水COD_(Cr)的百分比在10%以下。通过扣除过硫酸盐引起的COD_(Cr)变化后的数值能较准确的反映水体实际COD_(Cr),可用于消除过硫酸盐活化技术处理有机废水时S_2O_8~(2-)对COD_(Cr)测定的干扰。     

蜂窝状催化剂的La_2O_3-Al_2O_3涂层的研究

由三异丙氧基铝水解制得的γ-Al_2O_3,比铝盐沉淀得到的γ-Al_2O_3具有较高的比表面积和热稳定性。采用La_2O_3为稳定剂能推迟高温下γ-Al_2O_3的相变,监抑制烧结,从而减缓因高温而引起的表面积下降。以这种涂层处理后的蜂窝状载体,负载上化学式量为LaCu_(0.5)Mn_(0.5)O_3催化活性组份,经900℃焙烧后,测试催化剂对CO氧化的催化活性,结果表明载体上的涂层Al_2O_3加La_2O_3稳定化后,对提高催化剂的高温稳定性有明显的效果。     

锰基催化剂催化臭氧氧化有机污染物研究

为制备连续流条件下具有高活性和稳定性的臭氧氧化催化剂,采用氧化还原沉淀法制备了锰基负载型催化剂(Mn-CeOx/γ-Al2O3、Mn-FeOx/γ-Al2O3、Mn-CoOx/γ-Al2O3),对其进行表征分析,考察催化剂在苯酚降解过程中的催化活性和稳定性,探究催化臭氧氧化反应机理.结果表明:连续流中n(Mn)/n(Ce)为2:1的Mn-CeOx/γ-Al2O3在催化臭氧氧化降解苯酚时催化活性最佳,TOC去除率达到80.2％,水力停留时间3.3 min、气相臭氧浓度10.3 mg·L-1、溶液初始pH 9为最佳反应条件.经过6次重复实验后苯酚的TOC去除率仍高达79.6％,溶液中活性组分溶出量几乎可以忽略不计.Mn-CeOx/γ-Al2O3催化剂在催化臭氧氧化降解草酸、对硝基酚的过程中也表现出较高的矿化效率,T OC去除率在77％ ～83％,该催化剂具有广谱适用性.电子顺磁共振波谱证明催化臭氧氧化反应体系中产生的活性氧物种为瞯OH,Ce的引入有利于提高Mn-CeOx/γ-Al2O3催化剂中Mn4+与晶格氧的含量.     

用于地下回灌的城市污水臭氧处理

为回用城市污水 ,以缓解我国水资源日益短缺的紧张局面 ,研究了臭氧对典型城市二级生化出水 (北京高碑店污水处理厂 )中有机物的去除效果。对以 AOX表征的有机物 ,臭氧与之的直接反应和间接反应的去除率存在限值 ,直接反应的最大去除率可达 2 4% ,间接反应的最大去除率可达 3 8%。间接反应中 ,NO-2 、细菌、苯系物优先与臭氧反应 ,AOX、DOC反应慢 ,臭氧去除 AOX是氧化卤素原子的脱卤作用。二级生化出水经臭氧处理后 ,还可以有效去除细菌 ,并破坏大分子及苯环 ,从而提高了水的可生化降解性。臭氧消耗量为 2 4mg/ L 时 ,再经土壤含水层处理 ,出水 DOC值可达地下水水源标准     

过氧化氢加Fe(Ⅱ)作催化剂处理电镀废液中Cr（Ⅵ）

以微量Fe(Ⅱ)作催化剂, 利用还原剂过氧化氢在酸性条件下催化处理电镀含Cr（Ⅵ）废水, 使Cr（Ⅵ）转变为Cr（Ⅲ）, 再将Cr(OH)₃沉淀使铬从原废水体系中分离. 还原剂分解后的产物对环境无二次污染; 经30 min处理后, Cr（Ⅵ）含量由初 始值200 mg/L降至0.2 mg/L以下, 去除率达99.9%以上.     

超声氧化联合处理油墨废水试验研究

采用超声与Fenton试剂氧化组合技术处理油墨废水,考察pH值、Fe~2+与H_2O_2浓度比、H_2O_2浓度、超声频率以及功率对处理效果的影响.研究结果表明,对于进水COD_(Cr),浓度为810 mg/L,色度为160的油墨废水,在最佳操作条件下,反应240 min后,US-Fenton法COD_(Cr),去除率达81.4%,色度去除率达到100%,与单独Fenton试剂氧化法相比,分别提高16.0%和5.5%左右.US-Fenton试剂耦合的方法对油墨废水的降解效果优于两者的简单叠加,但随着反应时间的延长,协同效应逐渐减小.     

微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3微波催化氧化降解结晶紫废水

提出一种新型的、无需添加氧化剂处理结晶紫废水的方法.通过共沉淀晶化法制备微波催化剂MgFe_2O_4-Fe_2O_3,在微波辐照下降解结晶紫废水,考察了催化剂用量、微波功率、辐照时间对结晶紫去除率的影响.结果表明:在一定条件下,去除率随着催化剂用量的增加、微波功率的增大、微波辐照时间的延长而增加.当微波功率为800 W,辐照时间5min,催化剂用量1g/L时,处理200mg/L的结晶紫废水,去除率可达99.3%.本文还对微波催化氧化机理进行了探究,通过添加不同氧化基团清除剂的实验发现,氧化基团清除剂的添加降低了结晶紫的去除率,并提出了该反应的微观机理:微波催化剂吸收电磁波发生光电效应,产生电子和空穴对,与水等作用产生·OH,·OH再氧化降解废水中的有机物.     

新型微电解材料预处理退浆废水研究

使用铁铝碳为基础材料制成新型微电解材料,以聚乙烯醇(PVA)模拟废水为研究对象,筛选出最佳处理工艺参数为:在曝气条件下,反应时间60 min、进水pH为5、材料一次投加量465 g/L。通过处理实际退浆废水,比较了此新型微电解材料与市售产品的性能,新型微电解材料出水的COD_(Cr)和PVA去除率分别为48.7%和36.7%,BOD_5/COD_(Cr)为0.32;而市售材料出水的COD_(Cr)和PVA去除率仅为15.3%和11.7%,BOD_5/COD_(Cr)为0.19。采用混凝和微电解技术预处理实际退浆废水,再联合活性污泥法处理后,最终出水COD_(Cr)去除率为85.4%,PVA去除率为66.2%.