ZnO/O3工艺降解水中微量有机物的研究

以实验室制备的粉末氧化锌(ZnO)为催化剂,考察了ZnO/O3工艺去除水中有机物的效能.采用总有机碳(TOC)指标反映水中有机污染物的含量.结果表明:臭氧投量为1 mg/L、ZnO投量为300 mg/L时,反应60 min后ZnO-O3工艺对TOC的去除率为46%,比单独臭氧化提高了1倍;反应温度明显影响该工艺对有机物的降解效果,在水温为5,10,20和25 ℃时,TOC的去除率分别为17.5%,31.5%,45.9%和51.3%.臭氧浓度和催化剂投量的增加,可以提高TOC的氧化降解效率.     

CeO_2/Al_2O_3/O_3对滤后水中HAAsFP的控制作用

考察了负载型CeO2催化氧化(CeO2/Al2O3/O3)在连续流体系中对滤后水中卤乙酸生成势(HAAsFP)的影响。结果表明,主要以Ce(Ⅳ)的"表面络合作用"为催化机理的CeO2/Al2O3/O3,在连续流动态体系中也表现出了明显控制HAAsFP的效能,催化氧化后滤后水的HAAs-FP比单独臭氧氧化后的低了45.3%。"络合催化"作用下表现出来的高DOC去除率和卤代活性位破坏能力可能是CeO2/Al2O3/O3明显控制HAAsFP的主要原因。同时还考察了在不同反应条件下,连续流催化氧化滤后水后HAAsFP的变化规律。结果表明,在不同反应条件([O3]0=0.7~5.0 mg/L,[Br-]=0~3 mg/L,停留时间为3.3~9.8 min)下,CeO2/Al2O3/O3都能表现出明显控制HAAsFP的优势。实际生产建议采用O3/DOC≈1的中等臭氧投量和较长的接触停留时间。     

负载型FeOOH催化臭氧氧化对HAAsFP的控制效果

考察了在连续流体系中,滤后水经负载型羟基氧化铁(FeOOH)催化臭氧氧化后5种卤乙酸的生成势(HAAsFP)。结果发现,经负载型FeOOH催化臭氧氧化后,滤后水的HAAsFP比单独臭氧氧化后的降低了33.1%,对TOC较高的去除率及.OH对卤代活性位较高的破坏能力,可能是连续流体系中催化臭氧氧化进一步控制HAAsFP的主要原因。同时还考察了Br-浓度、O3投量及停留时间对连续流体系中催化臭氧氧化控制滤后水中HAAsFP的影响。结果表明,在不同的反应条件下,FeOOH催化臭氧氧化都表现出明显控制HAAsFP的优势。Br-浓度的增加提高了溴代HAAs的比例,当[Br-]=1 mg/L时,FeOOH催化臭氧氧化降低滤后水中HAAsFP的优势相对更明显。增大臭氧投量和延长接触氧化的停留时间都能使FeOOH催化臭氧氧化滤后水中的HAAsFP值进一步降低。     

内循环流化床—臭氧催化氧化处理石化废水二级出水

采用内循环流化床-臭氧催化氧化工艺深度处理石化废水二级出水，通过单因素实验确定了该工艺的最佳运行条件，并在该条件下对臭氧催化氧化流化床与固定床工艺进行了效果对比。结果表明，流化床工艺能够更高效地降解石化废水中的有机物，在催化剂投加量为40 g/L、臭氧投加量为75 mg/（L·h）、反应时间为1 h的条件下，流化床工艺的TOC去除率为46.47%，臭氧利用率为68%，固定床工艺的TOC去除率为21.73%，臭氧利用率为39.8%；达到相同TOC去除效果时，流化床工艺所需催化剂投加量仅为固定床工艺的1/10。流化床催化剂1 h内可以吸附石化废水中30.23%的TOC，相同投量的固定床催化剂对TOC的吸附效果不明显。重复实验结果表明，臭氧催化氧化是流化床工艺去除污染物的主要途径。三维荧光光谱和UV254分析显示，相同条件下流化床工艺将臭氧转化为活性自由基的能力强于固定床工艺。内循环流化床-臭氧催化氧化工艺可大量减少催化剂使用量，提高臭氧利用率，降低废水处理成本，且效果稳定。     

空间站冷凝废水处理催化剂的制备及性能研究

制备用于处理空间站中冷凝废水的固体催化剂,常温常压下催化氧化以乙醇为主要成分的冷凝水生成有机酸,使之可以通过后续处理达到回用水的要求。研究了催化剂制备过程中的多种因素对Pt/Al2O3和Pt/C催化剂性能的影响。结果表明,采用乙二醇还原法制备的催化剂具有氧化乙醇生成乙酸的能力;当活性组分Pt的理论负载量为1 Wt%时,催化剂催化效果最好,在Pt的基础上添加B、Ce有助于Pt/Al2O3催化剂对乙醇的氧化;催化剂初期对于乙醇的氧化率在90%以上,3h后稳定在80%左右。采用水洗对催化剂进行再生可达到其初期性能。     

FeOOH催化臭氧氧化滤后水的醛、酮副产物生成情况

在连续流条件下采用羟基氧化铁催化臭氧氧化(FeOOH/O3)工艺处理滤后水,考察了小分子醛、酮副产物的生成情况。结果表明,FeOOH/O3明显提高了对DOC和SUVA的去除率,而醛、酮副产物的产量比单独臭氧氧化的增加了12.23%。经催化氧化后,出水中醛、酮产量的顺序为:甲醛乙醛乙二醛甲基乙二醛丙酮。在不同的反应条件下,随着O3投量的升高和接触氧化时间的延长,催化氧化出水的醛、酮总量均是先升高后降低,但都高于单独臭氧氧化的生成量。FeOOH/O3明显增加醛、酮总量的趋势表明,其能够进一步提高滤后水的可生化性。     

钴改性硅矿石/臭氧催化氧化环丙沙星的性能

采用浸渍法制备Co_3O_4/硅矿石复合催化剂(CoSO),并对制备条件进行了优化。通过EDS、XRD、BET等方法对催化剂进行表征,同时比较了单独臭氧氧化、硅矿石吸附、CoSO吸附、SO/臭氧催化氧化和CoSO/臭氧催化氧化体系对环丙沙星(CIP)的降解能力。结果表明,Co_3O_4可成功负载于天然硅矿石表面,当浸渍液(硝酸钴)浓度为0. 5 mol/L、焙烧时间为5 h、焙烧温度为500℃时,制备的CoSO复合催化剂活性最高。采用CoSO/臭氧催化氧化CIP,30 min后对CIP的去除率为91. 5%,比单独臭氧氧化及SO/臭氧催化氧化分别提高了49%和25%。另外,单独臭氧氧化、SO/臭氧催化氧化和CoSO/臭氧催化氧化体系对CIP的降解过程符合拟一级反应动力学,并且CoSO/臭氧催化氧化体系对CIP的降解动力学常数为0. 082 min~(-1),分别为单独臭氧氧化和SO/臭氧催化氧化的4. 8和2. 4倍。     

石油焦制备活性炭并负载Ni催化臭氧氧化p-CBA

考察了石油焦、石油焦制备的活性炭(AC)及其负载Ni所制备的Ni/AC催化臭氧氧化对氯苯甲酸(p-CBA)的效果。结果表明,石油焦的加入对臭氧氧化降解p-CBA的效果没有明显改善,但有利于臭氧对p-CBA的矿化;采用水洗预处理石油焦制备的活性炭对TOC的去除效果比采用酸洗预处理方法的要好;采用石油焦制备活性炭后负载Ni所得的Ni/AC催化剂催化臭氧氧化p-CBA(初始浓度为10mg/L),反应60min后,对p-CBA的去除率达100%,对TOC的去除率达60%。     

蜂窝陶瓷催化臭氧氧化处理饮用水中试

在北京市某净水厂进行了臭氧催化氧化处理滤后水的中试，对各种操作条件下蜂窝陶瓷催化臭氧氧化／颗粒活性炭过滤工艺的净水效果进行了考察。结果表明，与臭氧单独氧化相比，臭氧催化氧化反应器中有较高的溶解性臭氧浓度，对天然有机物（NOM）及总有机物（TOC）的去除效果较好，三氯甲烷生成潜能（CHCl3FP）较低。臭氧催化氧化的后续活性炭滤柱上的生物量较多，出水TOC、UV254及CHCl3FP值也均低于臭氧单独氧化的后续活性炭滤柱出水。     

负载型FeOOH催化臭氧氧化对THMFP的控制效果

采用连续流试验,研究了负载型羟基氧化铁(FeOOH)催化臭氧氧化和单独臭氧氧化控制三卤甲烷生成势(THMFP)的效果.结果表明,负载型羟基氧化铁催化臭氧氧化出水中的THMFP比单独臭氧氧化的低22%.这主要和催化氧化对TOC的去除率较高以及羟基自由基破坏卤代活性位的能力较强有关.在不同的臭氧投量、溴离子浓度及接触氧化的停留时间下,负载型FeOOH催化氧化都表现出了更好的控制THMFP的效果.随着臭氧投量的增加,催化臭氧氧化出水中的THMFP先升高后降低,但都比单独臭氧氧化出水的THMFP要低.溴离子浓度较高时THMs以溴代产物为主,催化氧化控制THMFP的优势相对更明显.延长接触氧化反应的停留时间可使催化臭氧氧化出水的THMFP进一步降低.