高级氧化技术在水处理中的应用

介绍了高级氧化技术的原理,Fenton法与类Fenton法、光催化氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法等几种常用的高级氧化技术在废水处理中的应用。指出高级氧化技术研究热点及今后的研究发展方向。     

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。     

油田开发废水深度处理技术的研究进展

概述了目前我国油田开发废水的特征,重点综述了高级氧化法(包括Fenton法及类Fenton法、臭氧法、光催化氧化法、超临界水氧化法和电催化氧化法)、絮凝沉降法、膜分离法、生物化学法和组合工艺等深度处理方法的原理、特点及近年来在油田开发废水处理中的研究进展,指出了目前每种技术存在的问题,最后提出几种处理工艺联合应用将是今后该领域研究的发展方向。     

有机染料废水处理技术研究进展

有机染料废水的特点及染料废水处理技术,如物理化学方法、生物处理技术等方面的最新研究进展以及高级氧化技术及非平衡等离子体技术,并比较了这些处理方法的优缺点。非平衡等离子体水处理技术是一种高效、无二次污染的绿色环保技术。     

中国化工集团组织完成130m^3／h的PVC离心母液废水处理及回用工艺技术开发

聚氯乙烯离心母液废水处理及回用工艺技术开发，是中国化工集团零排放的重点项目。该项目由杭州水处理技术研究开发中心和四平吴华化工有限公司承担并成立了联合攻关小组，通过大量试验，将膜分离技术和工业水处理技术组合，开发出了聚氯乙烯母液水处理与回收新技术，实现了聚氯乙烯母液废水最优化回收。     

成品油库污水深度处理中试研究

对成品油库污水采用臭氧催化氧化—内循环BAF组合工艺开展深度处理中试研究。调整臭氧催化氧化段的臭氧投加量和HRT,考察污水处理效果,确定最佳工艺参数为:臭氧投加量=110 mg/L,HRT=2.5 h;考察内循环BAF不同HRT下的污水处理效果,确定最佳HRT=3 h。臭氧催化氧化—内循环BAF组合工艺处理二级生化段MBR出水,在进水COD>150 mg/L的水质条件下,出水可以稳定达到COD<80 mg/L,满足达标排放要求。臭氧催化氧化—合内循环BAF组合工艺作为一种集高级氧化和生化处理技术优势于一体的污水深度处理组合工艺,可以作为水运油库现有污水处理场提标改造的参考工艺。     

高级氧化技术及其在油田中的应用进展

高级氧化处理技术作为物化处理技术之一．具有处理效率高、对有毒污染物破坏彻底等优点,其降解废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与其反应。从而破坏有机分子结构达到氧化去除有机物的目的,该技术已经逐渐成为难降解废水处理研究的热点。文中阐述了高级氧化技术的机理,综述了近年来含难降解有机物质的油田废水处理中各种高级氧化（深度氧化）技术的研究与发展情况。目前,高级氧化处理技术主要包括光化学催化法、超声化学氧化法、电催化氧化法、超临界氧化法、Fenton试剂法等,叙述了每种技术的原理、特点、研究进展及用途。已有的研究成果表明：高级氧化技术是处理难生物降解的有毒有害有机物的最有前途,且对环境无二次污染的方法。     

腈纶污水深度处理工艺技术探讨

对腈纶污水处理场采用复配过渡金属离子、紫外光催化臭氧高级氧化和微曝气活性滤池工艺进行中试试验,确定了试验的水质水量标准。结果表明,多相催化臭氧高级氧化技术和强化生物膜技术对腈纶污水中难降解的有机组分具有良好的降解作用,处理后的腈纶污水能够实现达标排放。     

二步湿法腈纶废水处理技术研究进展

腈纶废水达标排放难度较大,将生物化学法和高级氧化法进行合理有效的组合,降低处理成本,实现达标排放。文中分析了二步湿法腈纶生产废水的处理方案,阐述了近年来二步湿法腈纶废水处理技术的研究进展和发展趋势,并提出了相应的建议。     

Fenton试剂在石油化工中的应用

Fenton试剂法是近几年来备受关注的一种新的废水处理高级氧化技术。简要介绍了Fenton试剂法的作用机理;综述了Fenton试剂在石油化工中的应用,包括废水处理、石油污染土壤修复、柴油脱硫和低碳烷烃氧化。     

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。     

Effect of ozonation combined with heterogeneous catalysts and ultraviolet radiation on recycling of gas-station wastewater

Ozonation is extensively applied in the treatment of drinking water and wastewater due to the powerful oxidation potential of ozone. Heterogeneous catalytic ozonation (HCO) of wastewater proceeds through hydroxyl radicals as the oxidation species. The effect of ozonation alone and combined with catalysts in the presence and absence of UV-radiation was investigated to reuse the biologically pretreated gas-station wastewater instead of fresh water. Two types of catalysts: titanium dioxide (TiO₂) and activated carbon (AC) were studied. The concentration of catalyst, dark adsorption, reaction time and the improvement of biodegradability were studied. The combination of catalysts and ozonation reveals a significant improvement in the removal of contaminants present in wastewater by using the ozonation, adsorption or photocatalysis systems. Maximum dissolved organic carbon (DOC) removal of 91% was achieved by the combination of ozone, TiO₂ and the UV-radiation system. But, an increase in biodegradability from 0.12 to 0.33 was realised with ozone and the TiO₂ system. Furthermore, the biodegradability was increased with increasing catalyst concentration combined with ozone up to 1 g/L with TiO₂ and 0.5 g/L with AC.     

臭氧氧化降解水中苯酚的效能及动力学

在常温常压下对臭氧氧化降解水中苯酚的效能、反应动力学及其影响因素进行了详细研究。结果表明,在臭氧投加量为8.50 mg/min,苯酚初始质量浓度为100 mg/L,初始pH值为11和反应时间为40 min时,臭氧对苯酚的降解效果最好,苯酚从100 mg/L降至0.35 mg/L,降解率达到99.65%;且自来水本底比去离子水本底更有利于水中苯酚的臭氧氧化降解。在上述实验条件下,臭氧对苯酚的降解遵循表观拟一级反应动力学,其相关系数R²=0.9929,表观反应速率常数k_A=1.06×10^-3 s^-1。实验还发现,苯酚降解的表观反应速率常数随着臭氧投加量(4.25～8.50 mg/min)的增加而增大,在臭氧投加量为8.50 mg/min达到最大值1.06×10^-3 s^-1;随着苯酚初始质量浓度(100～250 mg/L)的增大,表观反应速率常数从1.06×10^-3 s^-1下降到0.39×10^-3 s^-1;随着溶液初始pH值(5～11)的升高,表观反应速率常数从0.22×10^-3 s^-1增加到1.06×10^-3 s^-1。在某种程度上证明了表观反应速率常数分别与臭氧投加量和溶液初始pH值成正相关性,与苯酚初始质量浓度成负相关性。     

高级氧化法处理气田水中有机污染物的研究

气田水的产水量大,水质复杂,若直接排入水体,将造成环境污染。为此,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)剖析了气田水的有机物组成,并单独采用臭氧(O_3)氧化技术和紫外光(UV)/H_2O_2氧化技术对气田水进行了深度氧化处理,考察了各氧化工艺条件下的影响因子对气田水处理效果的影响,研究了O_3氧化后水中的有机物特点,最终提出了O_3+UV/H_2O_2氧化技术。结果表明:气田水中的有机物种类复杂,含有各种难降解的含氮、含硫杂环有机化合物;当O_3投加量为7.5 g/h、pH值为11、氧化时间为90 min时,气田水中的有机物矿化程度最高,约为20%;O_3氧化后的有机物表征显示大部分物质被氧化为易于生物降解的酸类、醇类、酯类等简单化合物;UV/H_2O_2氧化过程中H_2O_2投加量为6 720 mg/L、pH值为3、反应时间为90 min时,可将TOC值由87.27 mg/L降到10 mg/L以下;最后,将两种氧化工艺联合使用,当H_2O_2投加量为4 880 mg/L、pH值为3、反应时间为60 min时,可将TOC值由87.27 mg/L降到20 mg/L以下,适当增加时间,可降为10 mg/L左右。对比两种氧化工艺,O_3+UV/H_2O_2氧化技术不仅减少了H_2O_2投加量,同时也缩短了UV/H_2O_2氧化的反应时间。     

超重力臭氧氧化处理含硫污水工艺参数研究

针对气田开发过程中会产生大量含硫污水,且采用传统絮凝沉淀法处理此类污水存在处理周期长、污泥产量大的缺点,首次提出将超重力技术应用于处理含硫污水。设计并搭建了一套超重力臭氧氧化处理S2-的实验装置,探究超重力因子、含硫污水pH值、臭氧浓度、液相进口压力、溶液温度等工艺参数对超重力臭氧氧化处理含硫污水的处理效果的影响。确定在实验工况下的最优工艺参数为:超重力因子为145.02,pH值为9.0,臭氧浓度为30mg/L,液相进口压力为0.15MPa,温度为50℃。在最优工艺参数下,能够获得很好的污水处理效果,可实现99.2%的脱硫率,污水残留S2-浓度仅为0.64mg/L。     

尿素/O3湿法废气脱硝技术的研究

以脱硫吸附剂生产装置产生的废气为原料,采用填料塔对尿素/O3湿法废气脱硝技术进行了实验研究,考察了废气流量、O3流量、O3氧化级数等因素对NOx脱除效果以及脱硝率的影响,并与已应用的超重力/吸收塔尿素湿法废气脱硝技术进行了对比。结果表明,尿素/O3湿法废气脱硝法的最佳处理条件为废气流量8.6 m3/h、O3流量1.5 m3/h、三级O3氧化处理,在该条件下废气脱硝率达到99.9%,处理过的废气中NOx浓度低于100 mg/m3,其处理效果优于超重力/吸收塔尿素湿法废气脱硝技术,具有很好的工业应用价值。     

Fe2+/UV催化臭氧法降解腈纶废水

 研究了Fe²⁺/UV催化臭氧对腈纶废水的降解特性,分析了[Fe²⁺]/[O₃]质量浓度比、气相臭氧质量浓度和光强各因素对Fe²⁺/UV催化臭氧降解性能的影响规律,讨论了Fe²⁺/UV催化臭氧工艺光催化反应动力学特征,并利用红外光谱分析法表征了废水中有机物基团的变化。结果表明,当[Fe²⁺]/[O₃]质量浓度比为3.2~3.8、气相臭氧质量浓度为20～30mg/L和光量子流密度为8.62×10-12 Einstein时,催化效果较好。Fe²⁺/UV催化臭氧工艺降解腈纶废水符合类一级动力学反应,初始COD值在320~400 mg/L范围内,一级反应速率常数为0.01518~0.01762 min-1。温度对动力学影响具有双重性,温度为25~30℃反应最快。经Fe²⁺/UV催化臭氧降解后,腈纶废水中有机基团被有效降解。     

臭氧氧化-光催化降解水中的五氯酚

利用臭氧氧化-光催化技术降解水中的有机污染物五氯酚(PCP)。对比了紫外光照射、臭氧氧化、光催化、臭氧氧化-光催化4种方法降解PCP的情况。考察了臭氧氧化-光催化体系中臭氧流量、臭氧产量、PCP初始质量浓度、pH和CO23-等因素对PCP降解率的影响。实验结果表明,臭氧氧化-光催化法比单独使用紫外光照射、臭氧氧化、光催化法更能有效的去除PCP;增加臭氧流量和臭氧产量有利于提高PCP的降解率;降低PCP的初始浓度,PCP的降解率显著提高;pH对PCP的降解效果影响不明显;CO23-的存在显著降低了PCP的降解率。在臭氧氧化-光催化体系中,除臭氧直接氧化降解PCP外,臭氧与TiO2协同作用产生的.OH对PCP的降解也起到了重要作用。     

声化学集成臭氧技术处理钻井废液实验研究

目前国内外油气井钻井废液的处理方法主要有直接排放、填埋、坑内密封、土地耕作、固化法、焚烧法、微生物法等,这些方法都存在处理费用高、处理不彻底、适用范围窄等问题,其中钻井废液的脱稳混凝处理是关键。针对钻井废液组成、特点、危害及目前国内外处理现状,根据声化学、臭氧氧化作用机理,提出了采用声化学复合臭氧氧化集成技术达标处理钻井废液的研究思路。实验分析了影响声化学脱稳及声化学复合臭氧深度处理因素,并得出如下钻井废液达标处理优化工艺：①声化学脱稳混凝处理,声强30 W/cm²、声频35 kHz、作用时间20 min、无机混凝剂PAC加量0.6%;②声化学复合臭氧氧化深度达标处理,声强35 W/cm²、声频35 kHz、O₃浓度1 000 mg/L、反应时间20 min。同时,采用电镜扫描分析了声化学脱稳混凝处理后絮体表面特征,分析了其混凝作用机理。实验研究的结果表明：该处理技术具有化学试剂加量少、二次污染较低、药剂成本低、处理效果明显等优点,同时,钻井废液处理后能够实现达标排放。     

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在天然气开采中产生的气田水会造成环境污染，对气田水的处理已有不少成熟的方法。文章针对川西北雷三氯田水有机质污染问题提出了吹脱－臭化处理工艺。该水主要来自天然气低温站，水中主要污染物有有机物、油类、Ｓ＾２－及悬浮物等，ＣＯＤ８０００ｍｇ／Ｌ，曾采用过活性吸附，因吸附量只有１％－２％，实不经济。根据气田水中有机物主要为烷烃、芳烃及乙二醇，大部分为非电解质的可挥发性的低分子物质，而难挥发的乙二醇有其易氧