臭氧催化氧化技术在废水处理中的应用

综述臭氧催化氧化的原理,并对臭氧催化氧化技术中的固相催化臭氧氧化、UV/臭氧催化氧化技术应用于废水处理的原理和研究进展进行了介绍,分析了臭氧催化氧化技术的不足之处及未来发展方向。     

采用臭氧/活性炭催化氧化法净化含腈废水

在含腈废水量为7.5 L,气体流量为0.2 m3/h,臭氧加入量为2.3 g/h,静态氧化反应时间为20 min的条件下,采用两段臭氧/活性炭催化氧化法,可净化丙烯腈含量为251 mg/L的工业废水.通过静态、动态实验表明,净化后废水中丙烯腈含量由原来的251 mg/L降低到50 mg/L以下;在臭氧总量不变的情况下,当两段臭氧量分配质量比为70/30时,臭气利用率可达98%.     

CuO/Al2O3催化臭氧氧化实际含酚废水的条件优化

非均相催化臭氧氧化是一种很有潜力的高级氧化技术。本文使用浸渍沉淀法制备高效的CuO/Al2O3催化剂催化臭氧氧化实际含酚污水。通过考察CuO/Al2O3催化剂投加量,臭氧流量,初始pH等因素,确定最佳反应条件。当催化剂投加量为30g/L,臭氧流量为0.3m3/h,pH为8.80（污水初始pH值）时,反应15分钟后,酚的去除率达到98%,得到最佳的处理效果。文中也考察了污水水质因素（例如盐度、硬度、氨氮浓度等）对含酚污水降解的影响。此外还探讨了不同反应体系对含酚污水的降解效果以及对含酚污水的矿化度。与单独臭氧氧化体系相比,CuO/Al2O3催化臭氧氧化体系的矿化度高15%左右。实验结果表明CuO/Al2O3催化剂的引入可以有效提高实际含酚污水在臭氧氧化体系中的降解效果。     

Fe配合物-UV催化臭氧降解含聚污水

采用Fe螯合物 UV催化臭氧氧化处理含聚污水,以降解污水中的聚丙烯酰胺(PAM)。考察了螯合剂类型对催化臭氧氧化效能的影响,优化了催化剂配比,并探讨Fe螯合物 UV催化臭氧的可生化性及动力学特性。结果表明,与邻二氮菲相比,乙二胺四乙酸（EDTA）与Fe(Ⅱ)形成的螯合物催化臭氧降解PAM的效果较好,在Fe(Ⅱ)/EDTA 摩尔浓度比为1的条件下,在水力停留时间(HRT)达到120 min时,含聚污水的PAM去除率可达75%,生物需氧量/化学需氧量比也从0121提升至0423,可生化性显著提高。〖JP2〗此外,Fe螯合物 UV催化臭氧〖JP3〗氧化反应符合二级动力学反应, PAM初始质量浓度在 50~100 mg/L范围时,该二级反应速率常数在(2195~3052)×10-4 L/(mg·min)之间,表明在有效的氧化降解时间内,金属螯合物 UV催化臭氧氧化工艺可以产生稳定的·OH。     

非均相催化臭氧氧化深度处理钻井废水的机理和动力学

采用O3/MnO2催化氧化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催化氧化去除钻井废水中有机物的机理和动力学。实验结果表明,CO32-和HCO3-的存在对O3/MnO2催化氧化具有一定的抑制作用,尤其是加入20 mmol/L的叔丁醇后,反应40 min时的CODCr去除率下降了32.52百分点,证明O3/MnO2催化氧化过程是羟基自由基主导作用机理,O3/MnO2催化氧化去除钻井废水中有机物的过程遵循羟基自由基机理。动力学研究结果表明,该过程符合表观一级反应动力学规律,其拟合方程式为:[CODCr]t=-0.049 5t+0.000 9,相关系数R2=0.997 1。     

电磁催化氧化法去除油田废水COD中试研究

对采用电磁EM高级催化氧化法去除羊三木区块油田外排废水COD进行中试研究。中试过程依据试验装置的进水量以及臭氧投放量分4个阶段进行,连续监测4个阶段的进出水水质,对监测数据进行对比分析研究。中试结果表明:采用电磁EM高级催化氧化法对油田外排废水进行处理,处理装置进水COD含量在60~80 mg/L,出水COD含量稳定控制在40 mg/L以下,COD平均去除率达到45%以上,处理结果达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准。采用此方法对羊三木区块油田外排废水进行处理,可以达到环保要求。     

采用芬顿法对腈纶废水进行深度处理工艺

研究了采用芬顿氧化法对腈纶废水进行深度处理的最佳工艺线路。结果表明,芬顿氧化法对腈纶废水的氧化处理效果显著,反应的最佳工艺条件为:双氧水投加量1 000 mg/L、硫酸亚铁投加量1 300 mg/L、氧化反应时间为100 min、初始反应pH值为3。腈纶废水经该工艺处理后,出水CODcr可达到150 mg/L以下的排放标准。     

重油梯级分离萃余残渣协同臭氧催化氧化处理废水的工艺研究

阐述了以废重质油梯级分离萃余残渣协同臭氧催化氧化处理废水工艺。对废重质油梯级分离萃余残渣的多种预处理效果进行了试验和比对,同时研究了催化剂投量、臭氧投量、反应时间、温度、p H值等因素对催化效果的影响。确定了在适当条件下,以废重质油梯级分离萃余残渣协同臭氧催化氧化处理有机废水具有很好的效果。     

催化氧化法处理难降解炼油废水的研究

以次氯酸钠为氧化剂采用催化氧化法处理难降解的炼油废水,考察了催化氧化反应的反应规律,得到了较佳的反应条件.试验结果表明,催化氧化法能降低废水的化学耗氧量,提高废水的可生化性,且成本较低,具有一定的工业应用前景.     

Fe 3+x-TiO2/Shell光催化剂的制备及其对石油的光催化降解

 以自制的贝壳基规整吸附体为载体,采用浸渍煅烧法制备了Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂。采用XRD、SEM-EDS和UV-Vis等技术对制备的Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化剂进行表征。以石油为降解对象,考察了Fe³⁺掺杂量、Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell的负载次数及光照时间对Fe ³⁺_x-TiO₂/Shell光催化活性的影响。结果表明,Fe³⁺掺杂量为0.7%(m(Fe³⁺ )/m(TiO₂)×100%)、Fe ³⁺_0.7-TiO₂负载次数为4次时,制备的Fe ³⁺_0.7-TiO₂/Shell光催化剂的光催化活性最高,300 W碘钨灯照射16 h,石油的光催化降解率达76%。     

焦磷酸钠/二价铁络合物催化臭氧降解化纤污水

采用Fe²⁺配合物催化臭氧对化纤污水进行氧化降解,分别以乙二胺四乙酸(EDTA)、焦磷酸钠、柠檬酸钠为配合剂与Fe²⁺形成配合物进行筛选。采用正交试验法,以Fe²⁺浓度、初始pH值、气相臭氧浓度和水力停留时间(HRT)确定了氧化降解工艺条件,研究了降解化纤污水的氧化反应动力学参数。结果表明:Fe²⁺/焦磷酸钠配合物催化臭氧效果较好;最佳工艺条件为初始pH=7、Fe²⁺ 0.2 mmol/L、气相臭氧质量浓度25～30 mg/L、HRT 150 min,在此条件下,Fe²⁺/焦磷酸钠配合物催化臭氧对化纤污水COD去除率为72.4%;Fe²⁺焦磷酸钠配合物催化臭氧降解化纤污水为假一级动力学,反应速率常数为0.004 86～0.008 69 min^-1。     

纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化降解含酚炼油废水

采用溶胶-凝胶法制备了纳米Fe~(3+)/TiO_2光催化剂,并用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜等技术对其粒径和晶相进行表征。考察了Fe~(3+)掺杂量、乙醇加入量、水加入量、体系pH、陈化时间、锻烧温度等因素对该催化剂降解罗丹明B溶液的影响,得到了催化剂的最佳制备条件:钛酸四丁酯10 mL、Fe~(3+)掺杂量(质量分数,基于体系的总质量)为0.010%、乙醇50 mL、水5.0 mL、体系pH=1.5、陈化时间3 d、煅烧温度400℃。实验结果表明,以在最佳条件下制备的纳米Fe~(3+)/TiO_2和纯纳米TiO_2为光催化剂,在相同的操作条件下对含酚炼油废水进行光催化降解,纳米Fe~(3+)/TiO_2比纯纳米TiO_2具有更好的降解效果,挥发酚的降解率达到75%。     

Fe~(2+)含量及pH值对气田回注污水腐蚀的影响

针对气田回注污水水质复杂,导致设备发生腐蚀现象,在详细分析气田回注污水的水质特点的基础上,重点分析研究了亚铁离子含量及pH值对气田回注污水腐蚀的影响,试验结果表明:Fe~(2+)及pH对气田回注污水的腐蚀性有一定影响。随着Fe~(2+)的浓度升高,污水的腐蚀速率呈降低趋势,当Fe~(2+)浓度为0时腐蚀速率最高;污水pH值等于7时Fe~(2+)对污水腐蚀速率影响最大,pH值等于6次之,pH值等于8时最小。     

癸二酸二异辛酯的非酸催化合成

制备了一种非酸固体催化剂 ,考察了该催化剂催化合成癸二酸二异辛酯的工艺条件 ,在优化条件下 ,癸二酸二异辛酯的收率为 99% .优化条件为醇酸摩尔比 2 .8,反应温度 2 2 0℃ ,催化剂用量 1 % ,反应时间 2 .5h。该催化剂对其它一些癸二酸双酯和己二酸双酯的合成也具有良好的催化活性