臭氧催化氧化机理及其技术研究进展

臭氧催化氧化技术可以提高污水中总有机碳（TOC）的去除效率和臭氧的利用率,近年来得到了广泛的研究。但由于催化反应过程复杂、影响因素多,导致其反应机理一直存在较大的争议。本文回顾了近年来国内外对臭氧催化氧化技术的研究结果,对均相、非均相臭氧催化氧化机理以及非均相催化剂的组成、活性影响因素进行了总结,并对非均相臭氧催化氧化技术用于降解模型化合物和处理典型工业污水的研究进展进行了介绍。文章最后指出催化剂的结构和表面化学性质与催化机理、有机物的降解途径之间的相互关系还需要更深入的研究。     

催化臭氧化处理酚类化合物的研究进展与机理解析

催化臭氧化技术具有操作简单、氧化效率高、二次污染小等特点,在水中酚类化合物的去除方面具有较大的技术优势。本文以酚类化合物的催化臭氧化处理为切入点,介绍了均相催化臭氧化（二价铁离子）和非均相催化臭氧化（金属型、硅基负载型、碳基负载型、铝基负载型）处理不同浓度梯度酚类化合物的研究进展。然后,基于上述研究进展,根据污染物氧化过程的探针实验结果、催化剂表征特性和有机物转化规律,阐述了苯酚等酚类化合物的催化臭氧化机理。最后,从新型催化剂的再开发、酚类化合物的广谱催化和催化氧化机理的进一步探讨方面对催化臭氧化处理酚类化合物进行了展望。     

负载型稀土臭氧氧化催化剂在水处理中的应用进展

非均相催化臭氧氧化技术是一种高效的水污染控制技术。负载型稀土臭氧氧化催化剂因稀土元素独特的电子构型,展现出优异的催化性能,不仅具有良好的稳定性和较长的使用寿命,还可有效解决催化剂流失及出水金属离子超标问题,被认为是最有前景的非均相臭氧氧化催化剂。本文着重从负载型稀土臭氧氧化催化剂的制备、催化反应机理以及单稀土、稀土-过渡金属、双稀土-过渡金属氧化物负载型臭氧氧化催化剂在近几年的污水处理领域中的应用进展进行概述与总结。多稀土复合型非均相臭氧氧化催化剂的开发,以及对催化氧化过程的作用机理的深入研究,是未来非均相催化臭氧氧化技术在水处理中的重点研究方向。     

催化臭氧氧化降解水中有机污染物的研究进展

水污染是当前工业发展中亟待解决的问题之一,催化臭氧氧化降解有机污染物工艺具有绿色、高效和工艺简单的优点而被广泛应用,而其中的关键在于催化剂的选用。本研究对均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化过程的机理进行了分析和总结,着重讨论了非均相催化臭氧氧化过程常采用的贵金属催化剂、过渡金属催化剂、碱土金属催化剂和非金属催化剂对臭氧氧化降解有机污染物的促进作用,对提高这些催化剂催化活性的方法进行了综述,总结了pH值、臭氧浓度、催化剂剂量和有机污染物浓度对催化臭氧氧化降解有机物过程的影响。指出目前催化臭氧氧化降解有机污染物过程面临的主要问题是活性组分的流失导致催化剂催化活性下降。在今后的研究中,开发和制备新型、高效、绿色、稳定的催化剂以及探究最佳工艺条件仍是研究的重点。可以通过提高催化剂的吸附能力以改善臭氧在水溶液中的传质,促进臭氧分子的分解,还可以通过不同活性组分的协同偶联有效抑制活性组分的流失,提高催化剂催化活性的同时提高催化剂的稳定性,以达到高效降解有机化合物的目的。     

活性炭催化剂臭氧催化氧化处理废水的研究进展

介绍了近年来国内外活性炭催化剂臭氧催化氧化的研究结果,对活性炭及金属负载型活性炭催化剂的反应机理进行了总结。讨论了非均相臭氧催化氧化过程中活性炭的主要作用,活性炭催化剂的表面物化性质、pH值、温度在臭氧催化氧化过程中的影响规律。并提出活性炭催化剂的降解机理以及催化剂性质与有机污染物的化学结构之间的关系还需要进一步的研究。     

科研与开发MnO_x/颗粒活性炭催化臭氧氧化技术降解硝基苯效能研究

通过半动态实验,对MnOx/GAC(颗粒活性炭)催化臭氧氧化技术氧化硝基苯的降解效能与动力学规律进行了初步研究。结果表明MnOx/GAC催化臭氧氧化过程对硝基苯具有较高的催化活性,在相同的反应条件下,MnOx/GAC催化臭氧氧化技术对硝基苯的降解效率是单独臭氧氧化的2.4倍。催化剂对硝基苯有一定的吸附作用。MnOx/GAC催化剂的存在提高了臭氧的利用率。MnOx/GAC催化臭氧氧化过程存在着催化剂最佳投量,硝基苯初始浓度与反应速率常数有良好的线性相关性,水质本底对MnOx/GAC催化臭氧氧化效率也有影响。     

臭氧催化氧化技术在废水处理中的研究进展

介绍了催化臭氧氧化的主要类别,分别叙述了均相和非均相臭氧催化氧化技术在降解废水中的应用及作用机理。分析了溶液pH值,臭氧投加量、投加方式、反应器,催化剂,反应温度等因素对臭氧催化氧化体系的影响。针对催化剂在催化臭氧氧化处理废水中存在的问题,对催化剂的制备指出改进的建议。根据不同的工业废水制备专项催化剂,并且与高效反应器结合是未来非均相催化臭氧化技术的发展方向。     

臭氧催化氧化技术在废水处理中的研究进展

介绍了催化臭氧氧化的主要类别,分别叙述了均相和非均相臭氧催化氧化技术在降解废水中的应用及作用机理。分析了溶液pH值,臭氧投加量、投加方式、反应器,催化剂,反应温度等因素对臭氧催化氧化体系的影响。针对催化剂在催化臭氧氧化处理废水中存在的问题,对催化剂的制备指出改进的建议。根据不同的工业废水制备专项催化剂,并且与高效反应器结合是未来非均相催化臭氧化技术的发展方向。     

催化臭氧氧化工艺中催化剂应用的研究进展

催化臭氧氧化法作为一种高级氧化技术，在难生物降解有机废水的深度处理领域具有良好的应用前景。催化剂可以促进臭氧分解并生成活性自由基，增强有机污染物的降解速率和矿化程度，是影响催化臭氧氧化法效能的关键因素。文章阐述了均相和非均相催化臭氧法的反应机理，在此基础上梳理了近年来催化臭氧氧化工艺中常用催化剂的分类和研究进展，包括金属离子、金属氧化物、碳基材料、矿物质材料等，并对其在工业废水深度处理上的应用进行总结，探讨了该技术目前存在的问题，并展望了未来研究方向及应用前景，包括新型高效催化剂的制备、复杂难降解废水臭氧化预处理、二级生化处理出水的深度处理等。     

MnOx/颗粒活性炭催化臭氧氧化技术降解硝基苯效能研究

通过半动态实验,对MnOx/GAC(颗粒活性炭)催化臭氧氧化技术氧化硝基苯的降解效能与动力学规律进行了初步研究.结果表明MnOx/GAC催化臭氧氧化过程对硝基苯具有较高的催化活性,在相同的反应条件下,MnOx/GAC催化臭氧氧化技术对硝基苯的降解效率是单独臭氧氧化的2.4倍.催化剂对硝基苯有一定的吸附作用.MnOx/GAC催化剂的存在提高了臭氧的利用率.MnOx/GAC催化臭氧氧化过程存在着催化剂最佳投量,硝基苯初始浓度与反应速率常数有良好的线性相关性,水质本底对MnOx/GAC催化臭氧氧化效率也有影响.     

MnOx/颗粒活性炭催化臭氧氧化技术降解硝基苯效能研究

通过半动态实验,对MnOx/GAC(颗粒活性炭)催化臭氧氧化技术氧化硝基苯的降解效能与动力学规律进行了初步研究.结果表明MnOx/GAC催化臭氧氧化过程对硝基苯具有较高的催化活性,在相同的反应条件下,MnOx/GAC催化臭氧氧化技术对硝基苯的降解效率是单独臭氧氧化的2.4倍.催化剂对硝基苯有一定的吸附作用.MnOx/GAC催化剂的存在提高了臭氧的利用率.MnOx/GAC催化臭氧氧化过程存在着催化剂最佳投量,硝基苯初始浓度与反应速率常数有良好的线性相关性,水质本底对MnOx/GAC催化臭氧氧化效率也有影响.     

臭氧氧化技术在水处理中的应用进展

臭氧氧化技术在水处理领域逐渐得到了广泛应用。介绍了臭氧的物理化学性质、单独臭氧氧化技术、催化臭氧氧化技术及其组合工艺技术,总结了各类催化臭氧氧化技术的催化剂和反应机理的研究进展,并展望了臭氧氧化技术在水处理方向的发展前景。     

负载型臭氧氧化催化剂研究进展

多相催化臭氧化技术是一种高效的污水净化技术。其中负载型臭氧氧化催化剂因其催化效果好、易分离、重复率用率高等优点而成为研究热点之一。依据不同的载体类型,将负载型臭氧氧化催化剂进行归纳分类,并综述了不同载体的催化剂在催化臭氧氧化水处理中的最新应用。     

非均相催化臭氧氧化作用机理研究进展

高级氧化技术作为治理难降解污染物、污水提标改造的有效处理技术发展迅速。非均相催化臭氧氧化因氧化效率高、使用便捷等优势受到广泛关注。当前研究主要集中于对高效催化剂制备及其降解效能方面，而对非均相催化臭氧氧化机理方面的探索和总结尚不完善。本文根据非均相催化剂类型差异系统综述了催化臭氧氧化体系中重要的吸附作用机理以及催化氧化作用机理，讨论了金属氧化物材料的表面羟基、路易斯活性位点、氧化还原电偶，非金属材料的电子来源差异、表面官能团，复合材料的复合特性对臭氧的吸附与活性氧物种产生的影响。同时总结了非均相催化氧化过程中活性氧物种之间的产生、转化与鉴定以及详细的羟基自由基和超氧自由基的相互转化过程，为后续发展非均相催化臭氧氧化技术提供参考。     

难降解工业有机废水臭氧催化氧化催化剂研究进展

催化臭氧氧化技术是一种重要的有机废水处理方法,具有氧化能力强,操作简便,无二次污染等特点。综述了不同催化剂在催化臭氧氧化降解有机废水过程中性能,并对其机理进行分析,讨论了不同工艺条件对反应结果的影响,并在现有基础上对催化臭氧氧化催化剂的研究方向进行推测,指出具有高热稳定性和化学稳定性的钙钛矿催化剂应是未来重要的研究方向之一。     

非均相臭氧催化氧化技术处理有机废水研究进展

有机废水是以有机污染物为主的废水,极易造成水质富营养化,对环境危害大。处理有机废水的方法主要有吸附法、混凝法、芬顿氧化法、膜生物反应法和臭氧氧化法。臭氧催化氧化法主要通过在臭氧氧化体系中加入催化剂,可促进臭氧在水中的自分解,增加水中产生的羟基自由基浓度,从而提高臭氧氧化降解有机物的能力和效率。该方法由于条件可控,成本低廉,处置效率高等优点在有机废水处置领域具有广阔的应用前景。基于此,系统阐述了多种处理有机废水的技术方法以及臭氧催化氧化技术的研究概况,并且着重介绍了非均相臭氧催化氧化催化剂的研究进展。该研究为有机废水的高效处置提供一定的研究基础。     

臭氧催化氧化技术深度处理煤气废水的实验研究

经生化法处理后的煤气废水,COD、总氰化合物、色度没有达到排放标准。通过实验研究了臭氧催化氧化技术对煤气废水的处理效果,并考察了反应时间、pH、催化剂对臭氧氧化效果的影响。实验结果表明,当反应时间>30 min、pH在9~12,臭氧有较高的氧化效率;当反应时间为30 min、pH=9时,煤气废水COD的去除率达到65.3%。TS-2型催化剂的使用使煤气废水COD去除率提高到66.9%,增加了1.6%。达到最佳时的反应时间降低了5 min。     

活性炭负载催化剂臭氧催化氧化处理印染废水研究

以堇青石蜂窝陶瓷、硅藻土、活性氧化铝和活性炭作为载体、金属氧化物(FexOy、CuO、NiO、MnxOy、BaO)作为催化活性组分,对臭氧催化氧化印染废水进行了试验对比,并对影响载铁型活性炭催化剂臭氧催化氧化印染废水的因素进行了研究。结果表明,载铁型的催化剂活性相对较高,当焙烧温度为750℃时,催化性能最好。利用载铁型活性炭催化剂,在臭氧质量浓度为10mg/L、pH值为6、反应时间为60min的条件下,催化氧化具有最佳的效果,COD去除率达86%;催化剂的重复利用性好,连续使用12次,COD的去除率仍可达64%。     

催化臭氧氧化法深度处理腈纶废水的研究

以活性炭为载体,采用浸渍法制备Ni/C催化剂,应用于臭氧催化氧化腈纶废水技术中。考察了臭氧效率、催化剂投加量、pH及催化氧化时间对腈纶废水COD去除率的影响。结果表明:在臭氧效率50%、催化剂投加量2 g、pH=10.0、催化臭氧氧化时间40 min的实验条件下,对腈纶废水的COD去除率达到83.1%。     

焦化废水臭氧催化氧化深度处理试验研究

采用单独臭氧和3种不同催化剂对焦化废水进行臭氧催化氧化试验,试验结果表明,催化剂可以大大提高臭氧氧化效率,缩短氧化时间。臭氧催化氧化对UV_(254)和COD去除率最高分别可达71.03%和50.36%,出水COD浓度满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》,废水可生化性提高,有利于进一步深度处理。