水处理高级氧化技术研究进展

随着水污染问题的日益严重,可以产生大量自由基的高级氧化技术(AOPs)得到了越来越多人们的关注。对Fenton氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、超声波氧化法及过硫酸盐氧化法在废水领域的研究现状与发展进行了详细介绍。如何产生更多的羟基自由基(·OH)是AOPs应着手解决的首要问题。研究成本低廉、氧化效率良好的氧化剂和催化性能优异、稳定的催化剂以及高级氧化联合技术的开发是未来AOPs的主要发展趋势。     

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.     

Mn(Ⅱ)催化臭氧氧化去除水中邻苯二甲酸二甲酯的研究

进行Mn(Ⅱ）催化臭氧氧化去除水中邻苯二甲酸二甲酯的研究，分析催化剂用量，溶液pH值对邻苯二甲酸二甲酯降解效果的影响，结果表明我国采用Mn（Ⅱ）催化臭氧氧化邻苯二甲酸二甲酯是可行的。     

Fe/MCM-41催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸

利用水热法合成介孔材料MCM-41及Fe负载的MCM-41（Fe/MCM-41）,并通过催化臭氧氧化水中对氯苯甲酸（p-CBA）考察其催化性能.经过X射线粉末衍射（XRD）、紫外可见漫反射光谱（DR UV-Vis）、傅立叶红外光谱（FT-IR）及比表面（BET）表征,表明所合成的MCM-41及Fe/MCM-41具有较规则的六方孔道结构及较大的比表面积.MCM-41与Fe/MCM-41的加入有利于p-CBA和TOC的去除,其中Fe/MCM-41与O3具有协同效应,表现出较好的催化活性.     

催化臭氧化与生物活性炭联用除污染中试研究

通过中试模型对比了单纯臭氧化与催化臭氧化分别与生物活性炭联用深度水处理技术的除污染效能.结果表明,催化臭氧化比单纯臭氧化更能强化生物炭去除有机物.催化臭氧化与生物炭联用具有协同除污染作用,有效降低了生物活性炭的有机物负荷、减轻了生物炭出水有害物质的穿透.催化臭氧化出水中剩余臭氧更少与溶解氧含量更高等对后续生物炭滤池中生物活性的增强有促进作用.     

铁型催化剂对臭氧氧化甲基橙的催化效能

以模拟染料废水甲基橙(MO)溶液为目标物,研究了Fe2+、Fe3+均相催化臭氧氧化及负载型铁氧化物非均相催化臭氧氧化对MO的去除特性,并探讨了在非均相催化剂活性炭负载Fe2O3(Fe2O3/AC)、活性氧化铝负载Fe2O3(Fe2O3/Al2O3)催化臭氧氧化体系中pH值、催化剂投加浓度、臭氧浓度、MO初始浓度等工艺参数的作用规律.结果表明,Fe2+、Fe3+、Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的加入均能提高MO的脱色率和COD去除率,且Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的催化效果更为显著;当Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3的投加浓度为1.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,MO初始浓度为25.0 mg/L、pH值为5.0时,30 min时Fe2O3/AC、Fe2O3/Al2O3催化臭氧体系降解MO的脱色率和COD去除率分别为89.26%、48.45%和80.34%、38.41%.     

臭氧高级氧化技术处理循环排污水

介绍了臭高级氧化技术的原理.臭氧氧化性强,在处理循环排污水过程中有COD先增加再降低的现象,且单独臭氧氧化反应时间较长,约6个小时,而臭氧/紫外线协同作用反应速率大大提高,反应时间可以缩短到1个小时,有机物去除更加彻底.     

催化臭氧氧化工艺中催化剂的制备及性能研究

以粉煤灰为载体,金属氧化物(MnO2、Fe2O3、CuO、Co3O4)为催化活性组分,用等体积浸渍法制备不同单组分和双组分的催化剂,通过催化臭氧氧化处理亚甲基蓝模拟废水来评价催化剂的催化性能,确定了最佳催化剂为MnO2/粉煤灰。通过正交实验确定了制备催化剂的最佳条件:负载量为2%,浸渍时间为20 h,煅烧时间为4 h,煅烧温度为400℃。通过对单独臭氧氧化体系和臭氧/催化剂体系处理亚甲基蓝模拟废水进行比较,可知后者的处理效果有了显著提高,去除率从单独臭氧处理87.67%提高到99.47%。     

Fe-Mn-MCM-41分子筛催化臭氧氧化控制含溴水中溴酸盐的生成

采用水热法合成铁、锰双金属掺杂MCM-41(Fe-Mn-MCM-41),并将其用于控制催化臭氧氧化含溴水体中溴酸盐,研究了初始pH、叔丁醇（TBA）、磷酸盐等对溴酸盐抑制效果的影响. 结果表明,当溶液初始pH为5.0～9.0时,溴酸盐生成量随pH值升高而增加, pH = 5.0时催化剂对溴酸盐的抑制率达到85.9%.叔丁醇（TBA）的加入使单独臭氧氧化与催化臭氧氧化中溴酸盐生成量明显降低,当加入0.1 mM TBA后,溴酸盐分别减少67.7%和81.1%. 磷酸盐的加入（1、5、10 mg/L）会降低溴酸盐生成量,当加入1 mg/L磷酸盐时,单独臭氧氧化与催化臭氧氧化两种体系中,溴酸盐抑制率分别达到29.6%和82.5%. 此外,还研究了体系中生成的HOBr与H2O2浓度,结果表明,单独臭氧氧化中次溴酸浓度高于催化臭氧氧化过程,说明催化臭氧氧化过程是通过阻止Br-氧化生成HOBr/OBr-抑制溴酸盐生成; Fe-Mn-MCM-41/O3中的H2O2浓度高于O3过程,而H2O2是一种溴酸盐抑制物,证明了催化剂的加入可以提高对溴酸盐的抑制率. 因此,Fe-Mn-MCM-41是一种可用于控制含溴水体中溴酸盐生成的臭氧氧化催化剂.     

高级氧化技术的研究进展

高级氧化技术(AOPs)对高浓度、高毒性、可生化性差的工业废水有很好的降解效果;介绍了高级氧化技术的特点,并综述了化学氧化、光化学催化氧化、水热氧化技术、超声氧化技术以及高压脉冲放电等离子体等高级氧化技术及其在水处理中的应用。     

湿式催化氧化技术的研究进展

湿式催化氧化法是在湿式氧化法基础上发展起来的一种能在较温和的条件下,处理高浓度、有毒、有害、生物难降解污染物的有效的高级氧化方法.本文概述了湿式催化氧化法的基本概念、反应机理与动力学、分类以及在废水治理中的应用.     

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.     

焦化废水高级氧化技术研究进展

焦化废水成分复杂,是一种有毒有害难处理的有机工业废水。介绍了焦化废水的新处理技术———高级氧化技术的基本概念,概述了焦化废水的高级氧化处理研究进展,指出用单一的高级氧化处理技术处理焦化废水效果较差,而采用多项单元处理技术的集成和协同优化是其发展方向。     

微波辅助催化氧化法在水处理中的应用

 微波辅助催化氧化技术已成为近年来废水处理的热点之一,介绍微波辅助催化氧化技术在各类废水降解中的应用及研究进展,通过对去除效率的分析和对比,肯定该技术的可行性,并展望了该技术的发展趋势.     

基于光催化的高级氧化技术研究进展

光催化氧化技术是一种新型高级氧化技术,已经逐渐成为难降解废水处理研究的热点。论述了超声、电场、微波、磁化等物理场与光催化氧化联合技术在水处理中的研究和应用现状,并分析了它们的协同效应机理,对今后其应用前景进行了展望。     

活性炭负载铈催化臭氧氧化去除水中邻苯二甲酸二甲酯的研究

用浸渍法在活性炭上负载铈制备催化剂（Ce/AC）,并用XRD和SEM对其进行了表征．考察了Ce负载量、催化剂投加量对Ce/AC催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的影响．结果表明,Ce/AC催化臭氧氧化降解DMP的优化参数是催化剂投加量1.5 g/L,Ce的负载量0.2 %．在优化条件下,Ce/AC加入有利于催化臭氧氧化DMP过程中TOC的去除．质量浓度30 mg/L（pH=5.0）DMP反应60 min后的TOC去除率由以AC为催化剂的48 %提高到68 %,而单独臭氧氧化过程中TOC去除率仅有22 %．     

二氧化氯高级氧化技术及其在废水处理中的应用

本文介绍了二氧化氯（ClO2）的氧化原理、特点及制备,以及在废水处理行业中的应用。重点介绍其在废水处理行业中与其它同类的试剂所表现出的优势,最终说明二氧化氯在水处理高级氧化的一个研究方向是有很大前景的。     

高级催化氧化法处理马铃薯淀粉废水研究

高级催化氧化法的高效催化剂是以锅炉煤渣为载体,加入多种活性组分复合而成,高效催化剂在常温常压下能使H2O2快速分解产生大量的HO·自由基,提高了反应速度和反应效果。高级催化氧化法处理马铃薯废水考虑运行成本,优化实验反应条件,H2O2最佳投加量为650mg/L,最佳反应时间为100min,最佳反应p H为4。高级催化氧化法处理马铃薯淀粉废水实验得到了比较理想的效果,此方法为马铃薯淀粉废水污染防治提供了一条快速可行的治理途径。     

氨氮废水的高级氧化处理技术研究进展

本文综述了处理氨氮废水的几种高级氧化技术,主要介绍了电化学氧化技术、臭氧氧化技术、光催化氧化技术等常见水处理技术以及紫外/氯耦合氧化技术和过硫酸盐高级氧化技术等新型水处理技术在氨氮废水处理领域的研究进展和应用。对各种工艺的反应原理、优缺点、氨氮废水的处理效果以及工艺优化等方面进行详尽介绍。同时,从实际工程运用角度探讨了高级氧化技术未来的发展趋势,并提出各种技术发展方向上的意见,为其今后的工业化发展提供技术指导。