RSM优化SCWO处理高浓度氨氮化肥废水的研究

针对化肥废水难生物降解的特性,采用超临界水氧化(SCWO)法对其进行处理。通过响应面法(RSM)对影响处理效果的各因素进行了研究,建立了NH_3-N去除率的二次回归模型,优化了处理条件。结果表明,各因素对NH_3-N去除率影响的显著性依次为温度过氧比压力反应时间。在优化条件下,NH_3-N去除率预测值为97.11%。对比实测值与模型预测值,二者偏差介于-3.88%～2.14%,采用该模型预测值代替实验值进行分析具有较高的可信度。     

间歇式超临界水氧化技术处理焦油高酚水的试验研究

根据焦化废水处理现状提出不同工艺外排水分别单独处理的思路,采用间歇式超临界水氧化装置对焦化废水中有机污染物浓度最高的一股废水-焦油高酚水进行处理研究,在不同压力、温度、反应时间和氧化剂过量倍数下进行正交试验,考察了COD的去除情况,并对氧化剂不足情况下产生的结焦现象进行了分析.得出最佳反应条件为420℃、25MPa、反应时间30min,加入双氧水氧化剂2倍.此时焦油高酚水的COD去除率达99.1%,COD浓度为152 mg·L-1,除NH3-N指标外,出水基本达到国家二级排放标准.试验结果说明超临界水氧化技术处理焦化废水中小流量、高污染浓度废水具有理想的处理效果和应用前景.     

超临界水氧化技术处理香料废水研究

采用超临界水氧化( SCWO)技术对香料废水进行处理,研究了反应温度、压力、停留时间等因素对废水COD、TN、NH3-N和色度去除效果的影响.结果表明,使用SCWO法处理香料废水有良好的效果,出水COD得到明显的去除.在过氧比为2,反应压力27 MPa、温度500℃、时间60 s的条件下,该废水的COD去除率可以达到99.4％.     

催化超临界水氧化处理焦化废水

采用催化超临界水氧化技术处理武汉某焦化厂废水。Ir-Ta/堇青石催化剂在反应温度380～460℃,反应时间20～100 s,反应压力为22～30 MPa,过氧比0～4下,探究处理焦化废水的影响因素;用COD的去除率表示超临界水氧化降解有机物的进程对其进行动力学分析。结果表明,在超临界水中添加催化剂后的有机物去除效果明显高于无催化剂;反应温度、压力、时间和过氧比等影响因素与COD和氨氮去除率呈正相关;加入催化剂后,在反应压力24 MPa,过氧比为200%(2倍)时,反应活化能为46.26 kJ/mol,频率因子为73.20 s~(-1)。     

催化超临界水氧化处理焦化废水

采用催化超临界水氧化技术处理武汉某焦化厂废水。Ir-Ta/堇青石催化剂在反应温度380～460℃,反应时间20～100 s,反应压力为22～30 MPa,过氧比0～4下,探究处理焦化废水的影响因素;用COD的去除率表示超临界水氧化降解有机物的进程对其进行动力学分析。结果表明,在超临界水中添加催化剂后的有机物去除效果明显高于无催化剂;反应温度、压力、时间和过氧比等影响因素与COD和氨氮去除率呈正相关;加入催化剂后,在反应压力24 MPa,过氧比为200%(2倍)时,反应活化能为46.26 kJ/mol,频率因子为73.20 s^(-1)。     

超临界水氧化法处理DDNP废水研究

采用超临界水氧化法处理二硝基重氮酚(DDNP)废水.通过正交实验,以色度去除率和CODCr去除率为评价指标,考察了反应温度、反应压力、停留时间及过氧量对处理效果的影响.结果表明,超临界水氧化法能有效地降解DDNP废水,随着反应温度的提高、压力的增大、停留时间的延长和过氧量的增加,CODCr去除率也随之提高.反应压力24 MPa、反应温度600 ℃、停留时间3 min、过氧量0.8 MPa为最佳处理条件,处理后废水中CODCr去除率可达99%以上,色度去除率达100%.     

超临界水氧化HMX废水的动力学研究

采用半连续化超临界水氧化装置处理HMX炸药废水,在反应釜温度450～590 ℃,压力23 MPa,过氧量3倍废物量条件下研究超临界水氧化HMX.实验结果表明,HMX去除率及COD去除率随温度的升高和停留时间的延长而提高,且只有在较高温度(大于590 ℃)的超临界条件下,HMX去除率及COD去除率才能达99%以上,而在450～590 ℃、0～20 s条件下,温度和时间对HMX去除率及COD去除率的的影响较显著.在450～590 ℃、23 MPa、过氧量300%的条件下,HMX的反应级数为2.24,反应活化能为5.727×104 J/mol,准频率因子为2.348×105.     

超临界水氧化技术处理煤化工废水的试验研究

采用小型连续式超临界水氧化装置,对煤化工废水进行处理。通过单因素实验考察了反应温度、反应压力、停留时间、过氧量对COD去除率的影响,并在此基础上,采用响应面法对超临界水氧化处理煤化工废水工艺条件进行优化。优化结果表明,各因素对COD去除率的影响大小为:过氧量反应压力停留时间反应温度。此外,得出该技术对处理煤化工废水的最佳工艺参数为:温度545℃,压力25.5 MPa,停留时间149 s,过氧量230%。在此条件下,废水COD去除率为99.40%,与响应面优化理论值相差0.56%,该模型是合理有效的。     

中性铁碳微电解-次氯酸钙氧化法深度处理实际工业废水研究

采用pH中性条件下的铁碳微电解联合次氯酸钙氧化法深度处理实际工业废水。结果表明,在不调节原水pH的前提下,通过单因素实验和正交实验确定铁碳微电解优化条件:m(Fe)/m(C)为1:3,铁投加量为60 g/L,反应时间为4 h,次氯酸钙氧化法优化条件为铁碳微电解絮凝出水pH不调节,次氯酸钙投加量为400 mg/L,反应时间为40 min。优化工艺条件下对该废水进行深度处理,废水的COD和NH_3-N的去除率在67%和99%以上,最终出水COD≤55mg/L,NH_3-N的质量浓度≤0.1 mg/L,达到了GB 18918-2002中的一级排放标准要求。     

超临界水氧化法处理高含量印染废水研究

采用超临界水氧化法对高含量印染废水进行试验研究,考察了废水pH、反应温度、反应压力、氧化剂用量等因素对废水COD去除率的影响.结果表明,改变废水的pH对COD去除率有显著的影响,在pH为9.1、反应温度580℃、反应压力27 MPa,过氧量200%的条件下,经处理的废水COD为47 mg·L-1,去除率达到了99.8%.使用超临界水氧化法能有效地去除印染废水的COD,达到GB 8978-96规定的一级排放标准.     

类Fenton试剂处理焦化废水

采用自制的纳米四氧化三铁与H_2O_2组成的类Fenton试剂处理焦化废水.通过单因素实验和正交实验考察了处理焦化废水的优化工艺条件:反应温度为60℃,反应时间为30min,催化剂用量为0.1 g,H_2O_2体积分数为1.5%.在优化工艺的条件下,焦化废水的挥发酚、NH_3-N和COD_(Cr)的去除率分别为99.7%、98.9%和74.6%.实验中H_2O_2的有效利用率较高并且纳米四氧化三铁在催化氧化的循环实验中仍具有较高的催化活性.     

近临界水氧化处理模拟核废弃萃取溶剂及响应面优化

使用连续的超临界氧化设备,对模拟放射性废萃取剂在近临界水氧化条件下进行处理,采用响应面法对工艺参数进行优化,建立温度、压力、反应时间、过氧系数与COD去除率的二次回归模型,分析各因素显著性和交互作用。结果表明,温度和反应时间的交互作用对COD去除率影响最为显著,影响反应过程的因素由高到低为:反应温度、停留时间、反应压力和过氧系数。最佳工艺为温度506℃,压力21 MPa,停留时间158 s,过氧系数2.8。实验验证COD去除率达到99.75%⁹9.89%,与预测值99.91%无显著差异,此模型建立切实可行。模拟废液中加入硝酸锶以模拟放射性物质,在最优条件处理过程中,锶离子分离度达到99.92%,分离效果理想。     

近临界水氧化处理模拟核废弃萃取溶剂及响应面优化

使用连续的超临界氧化设备,对模拟放射性废萃取剂在近临界水氧化条件下进行处理,采用响应面法对工艺参数进行优化,建立温度、压力、反应时间、过氧系数与COD去除率的二次回归模型,分析各因素显著性和交互作用。结果表明,温度和反应时间的交互作用对COD去除率影响最为显著,影响反应过程的因素由高到低为:反应温度、停留时间、反应压力和过氧系数。最佳工艺为温度506℃,压力21 MPa,停留时间158 s,过氧系数2.8。实验验证COD去除率达到99.75%~99.89%,与预测值99.91%无显著差异,此模型建立切实可行。模拟废液中加入硝酸锶以模拟放射性物质,在最优条件处理过程中,锶离子分离度达到99.92%,分离效果理想。     

蜂窝胞壁厌氧生物滤池处理焦化废水的中试研究

采用新型蜂窝胞壁厌氧生物滤池用于A/A/O工艺处理焦化废水,研究了蜂窝胞壁厌氧生物滤池内COD的去除和氨化效果,以及pH、温度对氨化率的影响情况.结果表明,在进水COD平均为2 370mg·L~(-1),NH_3-N质量浓度为165 mg·L~(-1)的条件下,蜂窝胞壁厌氧生物滤池对COD的去除率平均为37%,氨化率平均为30%,与传统的厌氧生物滤池相比,具有水力负荷高、COD去除率高、pH和温度条件要求不高等特点.再经过后续缺氧和好氧工艺,出水COD和NH_3-N均能够达到污水综合排放标准中的二级标准.     

超临界水氧化处理HMX废水

实验在400～550℃的反应温度、22～25MPa的反应压力下对HMX炸药废水进行超临界水氧化技术处理,有机物COD去除率在99%以上。采用单因素法分析反应温度、压力、反应时间对超临界水氧化HMX废水的影响,确定超临界水氧化法处理HMX废水的最佳实验运行条件：反应温度500℃,压力为22.4MPa,反应时间为150s。通过液相色谱检测,得出主要污染物的去除率为99.88%。     

超临界水氧化法处理造纸黑液研究

采用自制的超临界水氧化器对造纸工业排放的黑液进行了试验研究,考察了反应温度、反应压力,反应时间,氧气过量等对COD去除率的影响.结果表明,过氧量的影响最为显著,其次是反应压力,反应时间和反应温度的影响较小.反应温度为450℃,压力26 MPa,氧气过量500%,反应时间120 s时,COD最高去除率可达99.92%.     

石灰石改性粉煤灰和Fenton氧化处理焦化废水的试验

常规焦化废水处理过程对难生物降解有机物及NH_3-N的去除效果较差,难以满足处理要求.本文以COD和NH_3-N去除率为指标,研究了石灰石改性粉煤灰吸附处理模拟焦化废水的吸附工艺,将改性粉煤灰吸附、Fenton氧化处理和生物处理组合,寻找简便而有效的焦化废水处理的组合工艺.研究表明,15%石灰石与粉煤灰混合并在900℃煅烧2h得改性粉煤灰,在改性粉煤灰用量为2%、pH值为5～7条件下吸附2 h,可使模拟焦化废水的COD和NH_3-N去除率分别达16%和50%左右.在"改性粉煤灰一次吸附-Fenton氧化-好氧生物过程-改性粉煤灰二次吸附"的组合工艺中,改性粉煤灰不但具有较好的预处理效果,而且还有较好的后处理能力;Fenton氧化所用试剂量少、操作简单(H_2O_2为40 mmol/kg,n(Fe~(2+))/n(H_2O_2)为1:10,pH 3,0.5 h);好氧生物过程是常规生物处理过程,易操作控制.经过组合工艺处理后,可使模拟焦化废水(COD为1450 mg/L,NH_3-N为110 mg/L)的COD和NH_3-N分别下降至45 mg/L和4 mg/L,达国家废水综合排放一级标准(GB8978-1996).     

超临界水氧化法处理焦化废水的模拟试验

采用连续式超临界水氧化小试装置,在实验室以配制的模拟焦化废水进行试验研究。以过氧化氢作为氧化剂,研究了超临界水氧化反应的温度、压力、氧化剂比例K、反应物初始浓度等参数对废水中污染物去除效果的影响。同时以贵州省某焦化厂的实际焦化废水进行试验,结果表明在温度为450℃、压力为25MPa、K为1．3、模拟废水原始COD。浓度为3706．5mg／L时,出水COD。为53．9mg／L,COD去除率达98．55％;当温度为500℃、压力为25MPa、K为2．0时,实际焦化废水硫化物、COD、氨氮去除率分别为99．54％、94．69％、48．16％,氨氮去除率相对较低,其试验参数需进一步优化。     

水热氧化法处理焦化废水的可行性研究

以焦化废水为研究对象,采用水热氧化技术研究废水处理的技术可行性,具有重大的理论和实际应用价值。在连续式反应器中,研究了实际焦化废水中主要污染物指标COD、NH3-N的降解行为。采用水热法处理焦化废水对COD去除率可达90%以上,当温度高于500 K时,COD浓度可降至300 mg/L以下,达到三级排放标准(GB 13456-1992)。停留时间是NH3-N彻底去除的主要因素。在停留时间达到12.46 min、温度为581 K、压力为15 MPa的亚临界条件下,NH3-N浓度可降至2.6 mg/L,达到一级排放标准。     

次氯酸钠—硫酸铝联合处理焦化废水的研究

选用硫酸铝与次氯酸钠联合作用处理焦化废水,考察了投加量配比、pH值和温度三个因素对焦化废水中COD和NH3-N去除效果的影响。实验结果表明,反应最佳条件是:硫酸铝投加量为20 g/L,次氯酸钠投加量为90 mg/L,pH值为8,温度为30～40℃,此时色度和浊度明显减弱,COD的去除率可达到59.52%,NH3-N去除率可达到41.27%。