臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水难降解有机物工艺研究

为研究臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水难降解有机物的规律,采用浸渍-焙烧法制备催化剂,以实际煤化工高盐废水为样品,研究载体、活性组分对COD去除率的影响,确定最佳臭氧催化剂,并研究有无催化剂、臭氧通气量、臭氧浓度、催化剂投加量对COD去除率的影响,确定最佳工艺参数;在此基础上初步探讨了臭氧催化氧化的反应动力学。研究结果表明:最佳催化剂选择活性氧化铝为载体,铁锰为活性组分;最佳工艺参数为:臭氧通气量1.5 m~3/h,臭氧质量浓度200 mg/L,催化剂投加量0.8 L/L;活性组分选择铁锰时,陶粒基催化剂和活性氧化铝基催化剂的反应速率常数分别是纯臭氧氧化的2.50倍和2.93倍,即臭氧催化氧化可有效提高难降解有机物的反应速率,并提高COD去除率。     

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。     

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。     

铁锰改性高岭土非均相电芬顿处理焦化废水

针对焦化废水二级生化处理COD、色度无法达标的问题,实验研究了非均相铁锰改性高岭土催化剂在电芬顿法深度处理焦化废水的效果,探讨了催化剂投入量、初始p H值、氯化钠对COD去除率的影响。研究表明,铁锰改性高岭土催化剂采用电芬顿氧化处理后的焦化废水COD和色度得到有效去除。焦化废水在催化剂投加量为0.8g/L、初始p H值为4、反应30mim时,COD去除率达到88.6%,色度去除率达到93.8%。     

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%。     

非均相Fenton技术氧化降解废水中N,N-二甲基甲酰胺

采用浸渍法制备了活性炭负载型Fe/C催化剂,并将其作为非均相Fenton催化剂处理废水中的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。探讨了溶液初始p H值、H2O2投加量、催化剂投加量和反应温度等因素对DMF去除率的影响。结果表明,对于DMF浓度为1 000 mg/L的废水,在初始p H值为2.5,H2O2投加量为3.0 g/L,催化剂投加量为6.0 g/L和反应温度为30℃的处理条件下,反应60 min,溶液化学需氧量(COD)的去除率可达到60%以上,且溶液中Fe离子浸出浓度仅为0.7 mg/L。该催化剂具有较好的稳定性,可回收使用,使用5次,溶液COD的去除率仍能达到45%以上。     

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%。     

污泥陶粒催化剂的制备及其对炼油废水深度处理的研究

以粉煤灰、黏土和催化活性组分TiO_2为原料,炼油废水生物处理过程中产生的剩余活性污泥为造孔剂,经造粒、高温焙烧制备出污泥陶粒催化剂,对催化剂的活性组分种类、活性组分和剩余活性污泥的添加量、焙烧温度进行了研究。结果表明,TiO_2的催化活性优于CeO_2、锰盐、铜盐和铁盐;以TiO_2为活性组分的陶粒TiO_2的最佳添加质量分数为6%;随着污泥添加量的增大,陶粒的催化活性逐渐增强,污泥添加量为20%时催化活性最好;最佳的焙烧温度为1 100℃。最优条件下制备的污泥陶粒催化剂催化臭氧反应25 min,即可将含盐炼油废水生化尾水中的COD从105.16 mg/L降至45.31 mg/L,达到新修订的国家排放标准。该催化剂重复使用活性无明显衰减,满足工业应用要求,具有良好的应用前景。     

煤化工高含盐废水去除有机物研究

对"混凝+活性炭吸附"联用工艺处理煤化工高含盐废水进行了试验研究,考察了相关工艺参数对COD去除效果的影响;选用聚合硫酸铁(PFS)为混凝剂,当PFS投加量为0.5 g/L、聚丙烯酰胺助凝剂投加量10 mg/L、废水初始p H为8.69时,COD去除率达到29.0%;选用柱状活性炭为吸附剂,当活性炭投加量60 g/L、废水初始p H为7.40、吸附时间120 min时,COD去除率为70.1%,出水COD小于80 mg/L;结果表明,该工艺可以有效去除煤化工高含盐废水COD。     

O_3/H_2O_2深度处理煤气化废水的实验研究

采用臭氧高级氧化技术对煤气化废水进行了处理,考察各影响因子对其处理效果的影响。实验结果表明:在反应时间为40 min、p H为8.78、臭氧和H2O2投加量分别为126.2、57 mg/L的条件下,废水COD降到44.9 mg/L,去除率达64.42%;色度降到6倍,去除率达99.00%;浊度降到0.34 NTU,去除率达68.81%;B/C由0.04提高到0.34。O3/H2O2技术处理效果优于单独臭氧氧化技术,且最佳p H有所降低。保持H2O2总投量相同,多次投加的去除效果明显优于一次性投加,且逐渐增大的投加方式下COD去除率最高。     

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。     

臭氧氧化法强化处理纤维素乙醇废水研究

为提高纤维素乙醇废水厌氧出水的可生化性,采用臭氧氧化法对其进行强化处理,考察了反应时间、臭氧投加量、初始p H及反应温度对纤维素乙醇废水可生化性、COD和氨氮去除效果的影响。结果表明,在初始pH为8~10,臭氧投加量为5 g/h,反应时间为80 min,反应温度为30℃的最优条件下,出水COD为1 450 mg/L左右,COD去除率稳定在35%左右;出水氨氮为220 mg/L左右,氨氮去除率稳定在40%以上,出水BOD_5/COD由0.1提高到0.3左右,废水的可生化性得到较大程度的提高。     

CeO_2-MgO/AC催化剂开发及臭氧催化氧化深度处理制药废水

采用浸渍法制备CeO_2-Mg O/活性炭催化剂,研究臭氧催化氧化(COP)和尾气利用-臭氧催化氧化(RO-COP)对制药废水中COD和NH_3-N的去除特征。结果表明,当进水COD及NH_3-N的质量浓度平均分别为252.8 mg/L和153.8 mg/L时,在适宜COP工艺条件下(臭氧投加量4.9 g/h、初始p H为11和催化剂投加量1.5 g/L),COD和NH_3-N去除率平均分别为94.31%和99.71%;COD和NH_3-N的反应动力学常数分别为2.11×10-2 min~(-1)和5.01×10~(-2) min~(-1)。在上述工况条件下,经RO-COP处理后,COD及NH_3-N平均去除率分别为96.3%和99.82%,1 m~3尾气中可回收臭氧量为4.21 g,回收率为75.39%。     

Cu/C-Al2O3催化臭氧氧化印染废水

采用浸渍-焙烧法制备了Cu/C-Al2O3。以Cu/C-Al2O3为催化剂,臭氧为氧化剂,对印染废水进行了催化臭氧化处理,考察了催化剂投加量、氧化剂浓度、pH和反应时间等因素对处理效果的影响。结果表明:当pH为9,催化剂投加量为10 g/L,O3质量浓度为55 mg/L,反应时间为60 min时,COD去除率达到60%,色度去除率达到96%。     

页岩气压裂返排废水的混凝处理效能研究

对页岩气压裂返排废水进行了混凝处理,研究了聚合氯化铝、硫酸亚铁等不同混凝剂对压裂返排废水COD的去除效果,考察了p H、混凝剂投加量和助凝剂投加量对COD去除率的影响。结果表明:在复配混凝剂为硫酸亚铁和聚合氯化铝(质量比为1∶1),混凝剂投加量为12 000 mg/L,p H为8.5,助凝剂投加量为10 mg/L的最佳混凝处理条件下,压裂返排废水的COD去除率为62.49%,出水COD由1 984.32 mg/L降至744.32 mg/L。     

Fenton高级氧化法深度处理焦化生化废水的实验研究

采用硫酸亚铁和过氧化氢所构成的Fenton试剂,对经生化处理后的焦化废水进行Fenton高级氧化深度处理,重点考察了废水初始pH,FeSO4·7H2O、H2O2及PAM投加量对焦化生化废水处理效果的影响。结果表明,采用Fenton高级氧化法可使经生化处理后的焦化废水中的COD、NH3-N和色度得到进一步有效去除。对于中等浓度的焦化生化废水,较适宜的Fenton氧化工艺条件:废水初始pH为8~10,FeSO4·7H2O投加量为500 mg/L,H2O2投加量为3.5 mL/L,PAM投加量为4.0 mg/L。在此条件下,COD、NH3-N和色度的去除率分别可达85.9%、97.3%和84.6%。     

磁力搅拌/臭氧法降解对氨基苯酚模拟废水的研究

采用磁力搅拌/臭氧法降解含对氨基苯酚模拟废水,研究了影响对氨基苯酚模拟废水降解的各因素,考察了反应液初始浓度、初始p H、臭氧投量、反应温度、常见无机离子等因素对臭氧氧化降解对氨基苯酚反应速率的影响。结果表明,在25℃、p H=4.52、初始质量浓度为100 mg/L、臭氧投加量为50 L/h,反应30 min时,对氨基酚的去除率达95.2%,盐的存在不同程度地降低了臭氧降解效果。     

用于臭氧催化氧化处理抗生素废水的催化剂的制备

以氧化镍、氧化铜为活性组分,以γ-Al_2O_3为载体,采用浸渍的方法制备催化剂,考察了各因素对催化剂活性的影响。结果表明,负载氧化镍和氧化铜的催化剂活性较高,在浸渍液浓度为1 mol/L,镍铜离子浓度配比为2∶1,干燥时间为2 h,焙烧时间为3 h,焙烧温度为500℃条件下制备的催化剂用于抗生素废水的处理,在臭氧流量为2 L/min,pH=7,催化剂投加质量浓度为1 g/L,反应时间为50 min条件下,废水COD的去除率为52.10%。     

微波强化催化湿式过氧化氢氧化法处理二甲亚砜生产废水

采用浸渍焙烧法制得了CuO_x-CeO_2/GAC催化剂,以H_2O_2为氧化剂,建立了微波强化催化湿式过氧化氢氧化工艺,对初始质量浓度为1 000 mg/L的二甲亚砜废水,催化剂投加质量浓度80 g/L,H_2O_2投加质量浓度800 mg/L,150 W微波功率辐照3 min,p H不需调整的条件下,二甲亚砜的去除率可达到85%以上。催化剂的SEM和XRD表征及活性组分ICP溶出结果说明,活性组分铜在催化剂表面以单质Cu和Cu_2O形式存在,变价形态对微波能具有更好的吸收作用,可以强化催化湿式氧化反应,助剂铈的加入提高了催化剂表面活性组分的分散性,使催化活性点位增加,并显著提高了催化剂的稳定性和使用寿命。     

多相催化臭氧化技术处理钻井废水的试验研究

以COD为考察目标,采用多相催化臭氧化技术对钻井废水进行处理试验。考察了催化剂投加量、臭氧投加量、pH、反应时间等因素对COD去除效果的影响。试验结果表明:在催化剂投加质量浓度为50 mg/L,臭氧投加量为8.0 mg/min,pH=11和反应时间为30 min时,多相催化臭氧化技术对钻井废水处理效果最好,COD去除率达到88.7%,出水COD降至141.70 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)二级标准。