金属氧化物催化臭氧氧化处理氨氮废水的研究

通过投加几种不用的金属氧化物催化臭氧氧化氨氮废水,比较出CuO催化氧化氨氮有较好的转化效果。分别考察了在不同pH值、催化剂投加量、初始浓度、臭氧投加量、温度的条件下,催化臭氧氧化氨氮废水的效果。在·OH和臭氧的共同作用下,碱性条件利于氨氮转化;CuO的投加量有最优值为10 g/L;初始浓度越高氨氮去除效果越低;臭氧投加量越大,氨氮去除越高;温度从常温提升至80℃,氨氮转化率得到明显的增加。     

臭氧催化氧化处理炼油生化尾水的研究

针对生化后炼油废水CODCr无法达标的问题,使用负载Mn-Fe氧化物活性相的陶粒催化剂。采用臭氧催化氧化工艺处理炼油生化尾水。研究中考察了pH、温度、催化剂投加量和臭氧用量等工艺条件对生化尾水中CODCr处理效果的影响。结果表明,当废水初始pH=7,臭氧用量为6.3 mg/min,催化剂投加量为8 g/L时,催化氧化效果最优。室温(22℃)下反应30 min后,出水CODCr浓度为48 mg/L,满足了炼油企业排放标准。所制备的催化剂使用后活性稳定,多次使用后活性无明显降低。     

臭氧催化氧化处理炼油生化尾水的研究

针对生化后炼油废水CODCr无法达标的问题,使用负载Mn-Fe氧化物活性相的陶粒催化剂。采用臭氧催化氧化工艺处理炼油生化尾水。研究中考察了pH、温度、催化剂投加量和臭氧用量等工艺条件对生化尾水中CODCr处理效果的影响。结果表明,当废水初始pH=7,臭氧用量为6.3 mg/min,催化剂投加量为8 g/L时,催化氧化效果最优。室温(22℃)下反应30 min后,出水CODCr浓度为48 mg/L,满足了炼油企业排放标准。所制备的催化剂使用后活性稳定,多次使用后活性无明显降低。     

非均相催化臭氧化深度处理钻井废水的效能研究

采用单独臭氧氧化、MnO2吸附和O3/MnO2催化氧化3种体系对经过混凝处理后的钻井废水进行深度处理,重点研究了O3/MnO2催化氧化体系去除钻井废水中有机物(以COD计)的效能。结果表明:相比单独臭氧氧化和MnO2吸附体系,O3/MnO2催化氧化体系能显著提高COD和TOC的去除率;COD去除率随着臭氧投加量和催化剂投加量的增加、pH的升高和反应时间的增加而增大;在臭氧投加量为80 mg/L、pH为11.5、催化剂投加量为20 g/L、反应时间为40 min的最佳工艺条件下,COD和TOC的去除率分别达到87.51%、83.18%,COD从686.28 mg/L降至85.72mg/L,出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准要求。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3对制药二级生化出水的深度处理研究

采用浸渍法将Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性催化剂。采用Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水,考察催化剂投加量、pH值、双氧水投加量、臭氧流量等对废水中COD去除率的影响。结果显示,在催化剂投加量3 g/L,废水pH为9,双氧水投加量1 mg/L,臭氧流量1.0 L/min条件下,COD去除率达到85.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到83%以上,证明催化剂稳定性良好。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3对制药二级生化出水的深度处理研究

采用浸渍法将Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性催化剂。采用Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水,考察催化剂投加量、pH值、双氧水投加量、臭氧流量等对废水中COD去除率的影响。结果显示,在催化剂投加量3 g/L,废水pH为9,双氧水投加量1 mg/L,臭氧流量1.0 L/min条件下,COD去除率达到85.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到83%以上,证明催化剂稳定性良好。     

金属氧化物/膨润土催化剂臭氧催化处理高盐废水

采用混合法制备Al_2O_3-CuO-CeO_2/膨润土臭氧催化剂,探究制备过程中焙烧温度及焙烧时间对催化剂活性的影响。利用制备的催化剂成品对模拟高盐废水进行臭氧催化氧化实验,考察高含量Na_2SO_4、初始pH、催化剂投加量及臭氧投加量等几个因素对有机物去除的影响。结果表明,在焙烧温度为800℃、时间为4 h时,催化剂具有最高的催化活性;高盐环境有利于有机物的去除,当初始pH为7、催化剂投加量为150 g/L时,臭氧投加量为32.1 mg/L时,COD去除率达到最高,大于80%。     

吸附-催化臭氧氧化去除印染废水中特征污染物

研究了活性炭吸附-催化臭氧氧化技术对印染废水特征污染物的去除效果,探讨了臭氧进气流量、活性炭投加量、pH对特征污染物去除效果的影响,并考察了活性炭-臭氧的协同作用。结果表明,苯乙酮被筛选为印染废水的特征污染物;活性炭吸附-催化臭氧氧化技术对苯乙酮的去除率随臭氧进气流量、活性炭投加量的增加而提高;臭氧进气流量50 mg/L、活性炭投加量200 mg/L、pH=10为最优工艺条件,反应20 min苯乙酮去除率即可达92.3%。     

臭氧氧化-生物滤池处理某石化废水能效研究

根据四川某石化二级反渗透出水的水质水量特点,采用臭氧氧化-生物滤池对石化浓水进行了处理。考察了臭氧投加量、pH对臭氧氧化效果的影响,确定了臭氧单元最佳臭氧投加量和pH值。结果显示:臭氧投加量在12 mg/L、pH为8~9时,COD进水指标从175 mg/L降低至47.5 mg/L以下,去除率达到约72.8%,氨氮值从17 mg/L降低至4.75 mg/L以下。石化污水处理后的COD、氨氮、总氮等指标达到了《国家污水综合排放标准》(GB8978-1996)中直接排放的水污染物最高允许排放浓度要求。     

锰基活性炭催化臭氧氧化处理印染废水研究

以颗粒活性炭为载体,制备锰基活性炭催化剂,对印染废水的生化处理尾水进行催化臭氧氧化降解试验研究。研究结果表明,锰基活性炭可显著提高臭氧对印染废水的氧化降解能力。在试验水样为100 mL、催化剂投加量为10 g、臭氧投加量为0.9 mg/min以及温度25℃条件下,经过20 min的反应过程,印染废水生化尾水的COD_(Cr)质量浓度由96 mg/L降至32.5 mg/L,去除率达到66.1%。增大催化剂、臭氧投加量对降低印染废水COD_(Cr)浓度起到积极作用。碱性环境下,催化臭氧氧化的降解效果更好。锰基负载过程使活性炭表面的孔隙结构更发达,比表面积有较大的提高。     

Effect of Catalytic Ozonation Coupling with Activated Carbon Adsorption on Organic Compounds Removal Treating RO Concentrate from Coal Gasification Wastewater

This paper reports a novel system of catalytic ozonation coupling with activated carbon adsorption for removing the organic compounds treating in the RO concentrate from coal gasification wastewater. The effect of ozone dosage, catalyst dosage, reaction time, influence pH, and temperature on organic compounds removal were examined for the processes. In the catalytic ozonation process, increasing solution pH, dosages ozone, and catalyst were statistically significant for improving the performance. In addition, the high salinity with chloride concentration of 15 g/L could reduce the catalyst specific surface area by 18%. Thus, high salinity showed negative influence on the catalytic effect in TOC removal. Regarding activated carbon adsorption process, modified activated carbon by NaOH revealed advantages in adsorbing organic compounds treating catalytic ozonation effluent. With the ozone dosage of 120 mg/L, catalyst dosage of 2.0 g/L, catalytic ozonation reaction time of 1 h, and modified activated carbon adsorption time of 1 h, the average TOC removal efficiencies were maintained at the stable level of 58% with the TOC concentration of 26 mg/L.     

负载型TiO_2光催化去除氨氮的研究

研究负载型TiO2光催化法去除氨氮的规律。采用溶胶-凝胶（sol-gel）法制备TiO2/天然沸石光催化剂。讨论温度、pH值、曝气量、催化剂投加量等因素对氨氮去除率的影响。结果表明,反应时间为3 h,pH值为10,光催化剂投加量为7 g/L、曝气量为0.2 m3/h、温度为32℃时,具有最佳氨氮去除效果,最大去除率为58.32%。     

基于催化臭氧氧化去除煤化工废水中污染物——苯系物

苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)是煤化工废水中典型的难降解有机污染物,通常情况下BTEX较难通过传统的化学氧化技术去除。笔者自主制备了多孔臭氧催化剂,并对催化剂进行表征分析;考察了催化臭氧化降解BTEX的最佳反应条件,并对不同反应体系中自由基的激发情况进行比对;在此基础上探究催化臭氧化对BTEX的去除机理,为BTEX在实际处理过程中的技术应用提供理论基础。XRD分析结果表明,多孔臭氧催化剂含有氧化铝、氧化硅等,且含有沸石结构的化合物。XPS分析结果表明,所合成的催化剂含Si、O、Cu、Fe、Mn、Al等元素。SEM结果表明,催化剂由许多不规则的细小块状粉末构成,且表面非常蓬松,堆叠成多级结构,使催化剂呈多孔性。比表面积分析表明,催化剂的比表面积为20.8 m^2/g,孔隙直径主要集中在3.8 nm。使用该催化剂对BTEX进行催化臭氧化试验,结果表明,反应温度为30℃、溶液pH=8、臭氧投加量为3.5 mg/L、催化剂投加量为5 g/L时,BTEX的降解效果最佳。在该反应体系中有机物去除率为99.1%,其中苯、甲苯、乙苯、二甲苯的去除率分别为95.6%、98.2%、100%、100%。ESR分析结果表明,催化臭氧化反应体系中羟基自由基和超氧自由基的激发强度明显高于臭氧氧化反应体系,这是因为本文制备的催化剂含有Al、Fe、Mn、Cu氧化物,使催化反应过程中负载的金属氧化物价态间相互变化,转移的电子可促进臭氧分子分解,从而产生更多的自由基。催化臭氧化技术是以羟基自由基为主导,超氧自由基、催化剂吸附为辅助,协同实现煤化工废水中典型有机污染物BTEX的高效去除。     

臭氧氧化双酚A的性能及机理

采用臭氧氧化法在动态条件下降解双酚A，考察了臭氧浓度、水样进水流速、pH、双酚A初始浓度及温度对氧化降解双酚A效果的影响，探究了臭氧氧化双酚A的反应机理。结果表明，臭氧对溶于水中的双酚A具有良好的去除效果，在反应条件(臭氧浓度11.04 mg/L、水样进水流速2 mL/min、原水pH=6.83、双酚A初始浓度10 mg/L、温度40℃)下，去除率达86.12%。增加臭氧浓度或适当升高温度可增加臭氧氧化双酚A去除率。pH和进水流速的提高会降低双酚A去除率。偏酸性条件下，臭氧降解双酚A的效果更好。臭氧氧化双酚A反应活化能较低，属于快速反应。臭氧浓度不变，增加双酚A初始浓度会使其去除率减小。臭氧氧化双酚A以臭氧直接氧化为主，同时也存在羟基自由基间接氧化。     

O3/活性炭预处理克林霉素制药废水的实验研究

以耗氧呼吸速率（OUR）为指标,通过正交试验和单因素分析,研究了初始pH值、臭氧流量和反应时间对活性炭催化臭氧氧化预处理克林霉素制药废水可生化性提高的影响。实验结果表明：初始pH值对废水可生化性提高的影响最大,依次为臭氧流量和反应时间;在pH值为10.5,臭氧流量82 mg/min,反应时间30 min时,废水的可生化性得以极大的提高,OUR值从0升高到0.41 mg/（gMLSS.m in）,为后续生物处理过程创造了良好的条件。     

银镍共掺催化剂光催化氧化硝基苯废水

在紫外光辐射下,以负载于γ-Al_2O_3上的银镍共掺TiO_2为催化剂、H_2O_2为氧化剂的催化氧化体系处理硝基苯废水。通过单因素实验法,研究了p H、H_2O_2用量、光照强度、温度、反应时间、催化剂用量等因素对该体系催化氧化硝基苯效果的影响。结果表明,对于100 m L 250 mg/L的硝基苯废水,当p H=3,30%H_2O_2投加体积为2.0 m L,反应温度为60℃,光照强度为70 W,催化剂投加量为0.5 g,反应时间为50 min时,该体系对废水中硝基苯的去除率可达到99.3%,COD去除率为69%。     

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。     

硅铁合金催化臭氧氧化水中布洛芬

近几年,在各地的饮用水中不断检测到微量布洛芬,其环境毒性引起了广泛关注。选用工业硅铁作为催化剂,催化臭氧氧化去除水中的布洛芬,并通过单因素试验,确定了反应体系的最佳条件。结果表明,在硅铁的作用下,催化臭氧氧化可以明显提高布洛芬的去除率。在硅铁投加量为1 g/L、水溶液初始pH值为8、臭氧浓度9.0 mg/L、布洛芬初始浓度为10 mg/L时,经过80 min,水样总有机碳(TOC)的去除率可达75.5%,较单独臭氧氧化提高了38.0%。将碳酸氢钠作为自由基抑制剂加入反应体系,可明显降低TOC的去除率,间接证明了催化臭氧氧化布洛芬的反应遵循自由基机理。     

多相催化臭氧化处理采油废水试验研究

采用多相催化臭氧化技术在实验室条件下去除采油废水中的COD。考察了催化剂的种类、吸附作用和投加量以及pH、反应时间、HCO3-和CO32-对多相催化臭氧化去除采油废水COD的影响。试验最佳工艺条件为:臭氧质量浓度为80 mg.L-1、催化剂为A3、催化剂投加量为1 000 mg.L-1、pH为10.8和反应时间为50 min。结果表明,在最佳工艺条件下,采用A3/O3氧化工艺处理采油废水,COD去除率可达到79.40%,比O3、A1/O3和A2/O33种氧化工艺对COD的去除率分别提高了33.00%、14.00%和18.10%,出水COD为118.450 mg.L-1,达到了国家污水综合排放标准的二级排放标准;催化剂对采油废水中的有机物具有一定的吸附作用;pH对反应影响显著,pH越大越有利于COD的去除;COD去除率随反应时间的延长其增幅逐渐减小,最终趋于平衡;HCO3-和CO32-对多相催化臭氧化去除COD的效果具有很大的抑制作用,在HCO3-和CO32-质量浓度为200 mg.L-1时,COD去除率分别为39.89%和27.59%,比HCO3-和CO32-质量浓度为0 mg.L-1时的COD去除率分别降低了39.51%和51.81%,试验还发现,CO32-对自由基的抑制作用强于HCO3-。这在某种程度上证明了多相催化臭氧化对有机物的降解遵循羟基自由基氧化机理。     

活性炭负载Fe~(3+)催化臭氧氧化水中双酚A

采用浸渍法在活性炭上负载铁制备催化剂Fe/AC,用于催化臭氧氧化水中内分泌干扰物双酚A(BPA),研究了Fe/AC/O3体系的协同效应,探讨了Fe/AC投加浓度、臭氧浓度和BPA初始浓度等工艺参数的作用规律,并分析了Fe/AC/O3体系在不同pH值下的催化反应机制。结果表明,在Fe/AC/O3体系下,反应60 min后,BPA和COD的去除率分别为97.44%和69.47%,效果明显优于臭氧体系的70.15%、30.89%和活性炭体系的14.69%、7.53%之和,具有明显的协同作用;Fe/AC/O3体系降解BPA符合一级反应动力学,当Fe/AC的投加浓度为5.0 g/L,臭氧浓度为15.0 mg/L,BPA初始浓度为50.0 mg/L时,Fe/AC/O3体系降解BPA的反应速率常数为0.05972 min-1;其反应机制受溶液pH值的影响,在酸性条件下是吸附和臭氧直接氧化共同作用,而在碱性条件下以·OH间接氧化为主,活性炭上负载的Fe3+促进了·OH的生成,大大提高了BPA的反应效率和矿化率。