臭氧催化氧化降解煤化工生化进水有机物的实验及机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工生化进水有机物的工艺条件及机理。本文以新疆某煤化工生化进水为研究对象,确定废水中难降解有机物的种类及含量,开展臭氧催化氧化试验,探讨工艺条件对化学需氧量（COD）的去除率,最后以溶解性有机物（DOM）为对象,解析废水难降解有机物的降解规律。结果表明：废水中主要为苯酚及腐殖酸;最佳工艺参数为催化剂投加量1.2L/L、臭氧浓度500mg/L、臭氧通气量2.5m³/h;反应后各组分的UV₂₅₄均下降,去除率从高到低为疏水性中性物质（HoN）>亲水性碱性物质（HiB）>疏水性碱性物质（HoB）>亲水性酸性物质（HiA）>疏水性酸性物质（HoA）>亲水性中性物质（HiN）,富里酸类、腐殖酸类、蛋白质类及溶解性生物代谢产物等荧光强度均降低。     

臭氧催化-吸附联用处理煤化工高盐废水COD研究

为解决煤化工高盐废水COD去除率低带来的蒸发结晶杂盐率高,危废处理费用高的难题,考察了臭氧催化氧化-活性炭吸附耦合工艺对煤化工高盐废水COD的去除效果。对二次反渗透浓盐水开展臭氧催化氧化试验,对其出水开展活性炭吸附试验,最后在最佳工艺下开展臭氧催化氧化-活性炭吸附耦合工艺连续试验。结果表明：臭氧催化氧化试验最佳参数：催化剂投加量700 mg/L,臭氧气体浓度300 mg/L,臭氧通气量1.5 L/min;活性炭吸附试验最佳参数：活性炭投加量80 g/L,吸附时间60 min;在最佳工艺参数下开展耦合工艺100 h连续试验,结果表明：COD去除率稳定在78%～80%,出水COD的质量浓度稳定在80～90 mg/L,臭氧催化氧化-活性炭吸附耦合工艺对高盐废水COD去除效果明显。     

臭氧催化氧化降解煤焦化高盐废水有机物的试验研究

为实现臭氧催化氧化高效去除煤焦化高盐废水中的有机物，分别采用浸渍法、混合法、喷涂法制备Fe-Al₂O₃催化剂，开展工艺优化试验以确定最优工艺参数，并对臭氧催化剂开展连续效果评价。结果表明：采用浸渍法制备的Fe-Al₂O₃催化剂对COD去除率最高，活性组分Fe₂O₃均匀负载于载体表面，粒径以30～40 nm居多；该催化剂比表面积为231.699 m²/g，孔容为0.414 cm³/g，介孔约占90%。臭氧催化氧化降解煤焦化高盐废水的最佳工艺参数为：催化剂投加量800 mg/L，臭氧质量浓度200 mg/L，臭氧通气量1.5 L/min，在此条件下连续运行100 h,COD的去除率稳定在51%～54%，该Fe-Al₂O₃催化剂具有良好的催化稳定性。     

特种臭氧催化剂制备及处理煤化工生化出水研究

为高效去除煤化工生化出水中的有机物,采用浸渍法制备非均相臭氧催化剂,用于催化臭氧氧化处理煤化工生化出水。先以模拟废水为处理对象,分析了催化剂载体种类、活性组分种类及配比、浸渍时间、焙烧温度及焙烧时间等因素对催化剂催化臭氧氧化效果的影响,确定最佳臭氧催化剂组分及制备工艺,之后对优化条件下制备的催化剂开展物性分析,分析了催化剂的表观形貌、微观结构及成分,最后采用实际生化出水开展了催化剂的稳定性评价。结果表明：采用浸渍法,在浸渍时间24 h、焙烧温度550℃、焙烧时间5 h条件下,以γ-Al₂O₃为载体、以n(Mn)∶n(Fe)∶n(Cu)=2∶1∶1作为活性组分配比制备得到的非均相臭氧催化剂具有较优的催化臭氧氧化性能,实验条件下将其用于催化臭氧氧化处理模拟废水中的难降解有机物,COD去除率高达64.6%;所制备催化剂具有较高的比表面积及介孔,用于中试处理实际煤化工生化出水时结构稳定,应用效果稳定,吨水处理运行费用为4.57元。     

臭氧催化氧化法处理煤化工废水研究

为解决臭氧氧化处理煤化工废水现阶段所存在的臭氧利用率不高,并进一步处理煤化工废水中的难降解有机物.论文采用臭氧催化氧化法对煤化工调节池废水进行深度处理,研究了温度、pH、臭氧投加量、反应时间、催化剂投加量等因素对COD和色度去除效率的影响.通过单因素实验分析,得到其最佳工况条件为臭氧投加量为4g/h,废水pH=9,水温...     

臭氧催化氧化对固定床蒸氨脱酚废水COD去除效果研究

为了获得最佳的臭氧催化氧化工艺参数,采用1 t/h臭氧催化氧化装置利用单因素及正交试验法研究了臭氧通气量、臭氧浓度及催化剂投加量对COD去除效果的影响规律,确定了工艺条件的影响主次顺序及最佳工艺参数。最后在最佳工艺参数下进行连续试验80 h,进一步考察了最佳工艺参数下COD的去除效果。结果表明:3种工艺条件(即臭氧浓度、臭氧通气量、催化剂投加量)对COD去除率均有很大影响。通过单因素试验发现,随着臭氧通气量、臭氧、催化剂投加量增加,在同等条件下COD去除率越大,但相应的处理成本会增加,最终选择臭氧通气量为1.5 m3/h≤臭氧通气量≤2.5 m3/h,臭氧浓度为150 mg/L≤臭氧浓度≤250 mg/L,催化剂投加量选择为20 kg/t≤催化剂投加量≤30 kg/t。通过正交试验发现,3种臭氧氧化条件对COD去除率影响的主次顺序为臭氧浓度通气量催化剂投加量,验证了上述单因素试验结果,得到最佳工艺参数为:臭氧通气量2.0 m3/h,臭氧浓度250 mg/L,催化剂投加量30 kg/t。最后采用1 t/h臭氧氧化装置,在最佳工艺参数下对脱酚蒸氨后废水进行连续臭氧氧化试验80 h,COD去除率稳定在43.5%左右,反应后可生化性(B/C)稳定至0.4以上,减轻了后续生化处理的负荷及难度。证明臭氧氧化工艺实际应用效果良好。     

臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理

研究了臭氧催化氧化降解煤化工高盐废水有机物的机理。实验采集了国内典型煤化工企业高盐废水,明确了水中盐离子的组成及含量;制备高盐性臭氧催化剂,研究了不同活性组分对臭氧催化氧化效率的影响,确定了最佳的臭氧催化剂;对臭氧催化剂开展表征分析,明确催化剂表观形貌、元素组成及负载情况;最后采用甲酸模拟水样,研究臭氧催化氧化作用方式、臭氧衰减率变化、羟基自由基（·OH）变化、H₂O₂变化及超氧自由基（·O₂^-）变化,明确臭氧催化氧化作用机理及反应历程。结果表明：煤化工高盐废水阳离子主要为钠离子,其次是钾离子、钙离子、镁离子;阴离子主要为氯离子、硫酸根,其次是硝酸根离子;通过研究不同活性组分对臭氧催化氧化效率确定最佳催化剂为SiO₂/Al₂O₃-Fe₂O₃。对催化剂开展表征分析发现：催化剂载体为硅铝复合氧化物,铁作为活性组分均匀负载于载体上。臭氧催化氧化降解机理研究发现：臭氧催化氧化过程遵从羟基自由基作用机理,O₃通过衰减产生羟基自由基,而催化剂的加入促进了·OH生成;反应过程中产生的H₂O₂量与·?OH有关,·?OH越多,H₂O₂产生量越多,但·O₂^-的产生与·OH没关系。     

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%。     

回流固定床臭氧催化氧化煤化工反渗透浓水

设计了一种具有回流的固定床臭氧催化氧化反应装置,对浸渍法制得的α-Fe₂O₃/γ-Al₂O₃催化剂的性能进行了表征,并利用其在回流固定床反应装置中对煤化工反渗透浓水的臭氧催化氧化性能进行了研究。结果表明：α-Fe₂O₃/γ-Al₂O₃的比表面积、平均孔径、总孔容和活性组分α-Fe₂O₃含量分别为161.74m²/g、10nm、0.4533cm³/g和8.73%。反渗透浓水COD去除率随催化剂装填高度、臭氧投加浓度和过氧化氢投加量的增加而均呈现为先增加、后降低的变化趋势,回流可显著地提高废水COD去除率,适宜的催化剂装填高度、臭氧投加浓度、过氧化氢投加量和回流比分别为350mm、300mg/L、150mg/L和50%,臭氧催化氧化反渗透浓水的COD去除率达74.33%。煤化工反渗透浓水中大部分溶解性有机物和腐殖酸类物质均被臭氧催化氧化分解。     

多相催化臭氧氧化法处理印染废水的研究

采用浸渍法制备了活性炭负载铁锰氧化物的催化剂用于对印染废水的多相催化臭氧氧化处理,当铁锰质量比为1∶2时,催化剂处理效果最佳。多相催化臭氧氧化工艺的最佳运行参数为:处理时间60 min、臭氧通气量0.2 L/min、催化剂投加质量20 g、废水pH=5。经多相催化臭氧氧化处理后,印染废水的COD、氨氮、TP、色度去除率分别为81.7%、90.2%、97.6%、99.1%,去除效果较好。     

颗粒活性炭催化臭氧氧化法降解焦化废水有机物

以COD和挥发酚作为焦化废水中有机物的指标,探讨了颗粒活性炭催化臭氧氧化法对有机物的处理效果、活性炭的催化效果和最佳投加量。结果表明添加颗粒活性炭能有效提高臭氧对焦化废水中的COD和挥发酚的降解效果,颗粒活性炭投加量为20g／L时,COD的去除率提高了20％。通过颗粒活性炭吸附试验可以明确颗粒活性炭在臭氧,活性炭系统中的主要作用是催化作用,活性炭的吸附作用只是催化反应的中间过程,基本不会影响有机物的最终去除率。活性炭投加量（10—25g／L）越大,其催化效果越好,但考虑到费用与效益,以20g／L为宜。活性炭作为催化剂重复使用四次后,其催化效果未明显下降。     

臭氧-铁碳催化氧化法深度处理难降解化工废水研究

以化工企业预处理后的废水为对象,以臭氧氧化技术为基础,加入铁刨花、载铁活性炭（Fe@AC）、铁碳球等含铁碳填料作为催化剂,考察不同臭氧投加量及废水初始pH条件下,对难降解化工废水出水COD的改善情况。结果表明,采用铁碳球为催化剂的臭氧-铁碳催化氧化工艺处理,降低难降解化工废水COD的效果明显优于单独臭氧氧化工艺;与以铁刨花、载铁活性炭（Fe@AC）作为填料的臭氧催化氧化相比,各反应阶段去除率均有不同程度的提升。在初始pH=9的反应条件下,反应120 min后,臭氧-铁碳催化氧化的COD去除率达到最优值38.25%。废水经臭氧-铁碳催化氧化后,可生化性得到改善,后续采用活性焦填料好氧生物膜工艺,COD去除率可以稳定保持在40%左右,出水达到化学工业主要水污染物排放标准（DB 32/939-2006）中规定的集中式工业污水处理厂一级排放标准。     

臭氧催化氧化深度处理亚麻生产废水实验研究

对亚麻生产废水生化出水进行了臭氧催化氧化实验研究,研究了不同类型催化剂、催化剂投加量、初始pH以及臭氧溶解段高度对COD去除率的影响,同时研究了催化氧化过程废水B/C的变化。实验表明:γ-Al_2O_3基催化剂较陶粒催化剂有更好的催化效果,最佳反应条件为:pH 8.2(原水pH),催化剂575 g,反应时间约60 min,臭氧溶解段高度40 cm,COD去除率可达到67.21%,催化氧化反应10 min时废水B/C达到最高值0.25,可联合臭氧催化氧化和生化工艺深度处理亚麻废水以降低处理成本。     

改性ZSM-5分子筛催化臭氧氧化含硅间甲酚

在高效催化臭氧氧化煤化工废水过程中,水中的硅酸盐会使催化剂失活.本研究以ZSM-5分子筛为载体,使用等体积浸渍的方法成功制备了一系列抗硅催化剂,考察了活性组分种类、前驱体盐溶液种类、焙烧温度和活性组分负载量等相关工艺参数对催化剂抗硅性能和催化臭氧氧化降解含硅间甲酚模型废水效果的影响,并对抗硅催化剂进行了表征分析.结果表明,ZSM-5分子筛以Fe(NO3)3·9H2O作为前驱体盐浸渍,500℃焙烧,活性组分Fe负载量为3％(质量分数)时的抗硅催化剂呈现出优异的空间结构、最佳的抗硅性能和最高的催化臭氧氧化TOC去除率,此时间甲酚转化率为100％,TOC去除率为36.35％.同时,该催化剂在进行了240 h寿命实验后仍保持优异的催化活性和抗硅稳定性.     

臭氧催化氧化-曝气生物滤池工艺对印染废水的深度处理研究

采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池工艺对印染废水进行深度处理。在室温条件下,试验水样体积为2000 mL,分别使用负载催化剂的陶粒和普通陶粒进行臭氧氧化实验。在通O3时间为15 min,臭氧的投加量达90 mg/L时,废水COD由125 mg/L下降到62 mg/L,去除率达到51%。废水水样中含较多难生物降解的有机物,经过臭氧催化氧化预处理之后,废水的可生化性得到改善。催化陶粒相对于普通陶粒表现出了更加良好的催化效果。采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池工艺深度处理印染废水,COD的去除率达到66%,处理效果良好。     

Ni_xO-F_xO/陶粒/臭氧深度处理制药废水催化剂研制

以氧化镍、氧化铁为活性组分、陶粒为载体采用浸渍法制备催化剂。对单组分和复合组分催化剂对制药二级生化出水COD去除率进行研究。对催化剂的焙烧温度、焙烧时间以及催化剂投加量和原水pH这些对臭氧催化氧化较为显著的因素进行了研究。结果表明,复合组分催化剂效果好于单组分催化剂,Ni_xO-F_xO/陶粒催化剂最佳焙烧温度为600℃、焙烧时间为5 h、最佳催化剂投加量为8 g/L、反应初始pH在弱碱性条件下更有利于反应进行,最佳条件下出水COD可达到80%左右。     

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。     

双金属催化剂催化臭氧化苯甲酸钠的研究

以碱改性后的ZSM-5分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备双金属负载型催化剂,并利用SEM、XRF、XRD、BET、FT-IR等技术对其进行表征,探究其催化臭氧对废水降解效果的影响。结果表明,以Fe、Co双金属为活性组分制备的Fe-Co/ZSM-5催化性能较好,其表面颗粒组分均匀分布,具有较大的比表面积及良好的孔隙结构。用于处理300 m L质量浓度为100 mg/L的苯甲酸钠废水时,当反应温度为50℃、溶液p H在6～7之间、臭氧质量浓度为4.0 mg/L、臭氧通量为2.0 L/min、催化剂投加质量浓度为1.0 g/L时,废水的降解效果最佳;在80 min时,苯甲酸钠的去除率可达93.8%,废水COD的降解率可达91.3%。     

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%。     

Ni_xO-F_xO/陶粒/臭氧深度处理制药废水催化剂研制

以氧化镍、氧化铁为活性组分、陶粒为载体采用浸渍法制备催化剂。对单组分和复合组分催化剂对制药二级生化出水COD去除率进行研究。对催化剂的焙烧温度、焙烧时间以及催化剂投加量和原水pH这些对臭氧催化氧化较为显著的因素进行了研究。结果表明,复合组分催化剂效果好于单组分催化剂,Ni_xO-F_xO/陶粒催化剂最佳焙烧温度为600℃、焙烧时间为5 h、最佳催化剂投加量为8 g/L、反应初始pH在弱碱性条件下更有利于反应进行,最佳条件下出水COD可达到80%左右。