催化臭氧降解氯苯类化合物的研究进展

介绍了氯苯类化合物的结构、性质、污染现状.在对催化臭氧技术降解氯苯类化合物效能评述的基础上,针对催化臭氧机理研究的难点进行了分析,重点讨论了催化臭氧产生羟基自由基(OH)的机理、降解氯苯类化合物的作用、影响因索等,最后讨论了该技术的研究方向.     

Mn-Ce双金属/活性炭催化臭氧化处理亚甲基蓝废水

以亚甲基蓝(MB)为研究对象,采用等体积浸渍法制备了不同相对含量的Mn-Ce双金属/活性炭,催化臭氧化处理MB废水,并对催化剂的孔结构和表面性质进行表征。研究表明,MB的氧化降解符合准一级动力学。与单独臭氧化和单金属催化臭氧化相比,Mn-Ce双金属之间的协同作用可以促进对MB的降解活性。在20℃、催化剂投加量为0.4 g/L、pH为6、MB初始质量浓度为200 mg/L的条件下,反应时间为33 min时MB去除率可达100%,COD去除率可达76.1%。催化剂循环使用5次后仍表现良好的催化活性。     

催化臭氧化在环境中的应用

催化臭氧化是一种常见的高级氧化技术。文章从均相和非均相催化两方面对催化臭氧化进行了综述。阐述了催化臭氧化的反应机理,介绍了近年来催化臭氧化在水处理和大气中的应用,并对今后深入研究的方向进行了展望。     

非均相催化臭氧化深度处理钻井废水的效能研究

采用单独臭氧氧化、MnO2吸附和O3/MnO2催化氧化3种体系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催化氧化体系去除钻井废水中有机物(以COD计)的效能。结果表明:相比单独臭氧氧化和MnO2吸附体系,O3/MnO2催化氧化体系能显著提高COD和TOC的去除率;COD去除率随着臭氧投加量和催化剂投加量的增加、pH的升高和反应时间的增加而增大;在臭氧投加量为80 mg/L、pH为11.5、催化剂投加量为20 g/L、反应时间为40 min的最佳工艺条件下,COD和TOC的去除率分别达到87.51%、83.18%,COD从686.28 mg/L降至85.72mg/L,出水达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级标准要求。     

催化臭氧化-MBR工艺深度处理制药废水实验研究

采用臭氧催化氧化耦合膜生物反应器(MBR)处理工业高浓度制药废水。考察了臭氧催化氧化不同停留时间的影响,非均相臭氧催化剂的稳定性以及经过臭氧催化氧化后进行生化处理性能。结果表明,臭氧催化氧化停留时间90 min,污泥浓度(MLSS)为10.00 g/L,COD处理负荷为1.2 kg/(m³·d),HRT为18 h条件下,非均相臭氧催化剂对该制药废水具有稳定的COD去除率,经过连续运行50 d每天运行8 h,臭氧催化剂展现出较好的稳定性,COD去除率基本可以稳定在45%左右。臭氧催化氧化耦合MBR组合工艺相比单独MBR工艺其COD去除率提高26%左右、氨氮提高36%左右,其中氨氮满足GB 21903—2008排放要求。     

催化臭氧化-MBR工艺深度处理制药废水实验研究

采用臭氧催化氧化耦合膜生物反应器(MBR)处理工业高浓度制药废水.考察了臭氧催化氧化不同停留时间的影响,非均相臭氧催化剂的稳定性以及经过臭氧催化氧化后进行生化处理性能.结果表明,臭氧催化氧化停留时间90 min,污泥浓度(MLSS)为10.00 g/L,COD处理负荷为1.2 kg/(m3·d),HRT为18 h条件下...     

非均相催化臭氧化污水处理技术研究进展

非均相催化臭氧化技术因具有反应快、无二次污染、处理效率高等优点而得到快速发展。通过介绍金属氧化物催化剂、金属羟基氧化物催化剂以及负载型催化剂,总结了近几年国内外非均相催化臭氧化催化剂的处理效果、催化机理等,分析了该技术的优势、存在的问题,指出了未来的发展方向。     

Ce掺杂对Ru/TiO2催化氯苯性能的影响

采用等体积浸渍法制备了单贵金属Ru/TiO₂和双金属Ru-Ce/TiO₂系列催化剂,测试了其对氯苯的催化活性,并通过N₂吸脱附、扫描电镜(SEM)、程序升温还原(H₂-TPR)进行表征,旨在考察稀土元素Ce掺杂对Ru/TiO₂催化氯苯性能的影响。结果表明,Ce的引入可使其在降低贵金属含量的基础上仍保持高的催化效率,且极大地提高了低温催化活性。0.4%Ru-1.0%Ce/TiO₂与0.4%Ru/TiO₂相比,其T₁₀和T₉₀分别降低了50℃和60℃。H₂-TPR表明引入Ce为催化剂提供了更多的表面氧空位,形成Ru-O-Ce增强了其氧化还原能力。掺杂Ce未改变Ru/TiO₂催化剂的结构形貌,仍保持介孔结构,但若负载量过多,会堵塞部分孔道,阻碍污染物吸附及反应,降低催化性能。     

羟基化锌催化臭氧化水中痕量p-CNB的动力学和机理

以实验室制备的羟基化锌(ZnOOH)为催化剂,探讨了其催化水中臭氧分解和降解水中痕量对氯硝基苯(p-CNB)的途径,并通过ESR实验验证了自由基反应机理。结果表明：ZnOOH可促进水中臭氧分解,使其一级分解速率常数提高了187%。反应20 min时,O₃/ZnOOH对p-CNB的去除可以达到96.1%,比单独O₃提高了1倍多。ZnOOH催化臭氧分解过程中促进了羟基自由基生成,用叔丁醇捕获生成的羟基自由基后,ZnOOH催化臭氧氧化p-CNB的反应速率常数降低了至少10倍。催化剂表面羟基含量与催化臭氧化水中p-CNB的效果之间没有直接的关系。当溶液pH值接近表面零质子电荷点pH_pzc即表面几乎电中性时,O₃/ZnOOH降解p-CNB效果最好。     

羟基化锌催化臭氧化水中痕量p-CNB的动力学和机理

以实验室制备的羟基化锌(ZnOOH)为催化剂,探讨了其催化水中臭氧分解和降解水中痕量对氯硝基苯(p-CNB)的途径,并通过ESR实验验证了自由基反应机理。结果表明:ZnOOH可促进水中臭氧分解,使其一级分解速率常数提高了187%。反应20 min时,O3/ZnOOH对p-CNB的去除可以达到96.1%,比单独O3提高了1倍多。ZnOOH催化臭氧分解过程中促进了羟基自由基生成,用叔丁醇捕获生成的羟基自由基后,ZnOOH催化臭氧氧化p-CNB的反应速率常数降低了至少10倍。催化剂表面羟基含量与催化臭氧化水中p-CNB的效果之间没有直接的关系。当溶液pH值接近表面零质子电荷点pHpzc即表面几乎电中性时,O3/ZnOOH降解p-CNB效果最好。     

新型磁性可分离TiO2的制备及其催化臭氧化苯酚

以磁性纳米材料Fe3O4为核心,外面包覆SiO2作为阻隔保护层,形成球状SiO2/Fe3O4磁核(SF),再以TiO2为活性物质,包覆于磁核外,制备出磁性可分离的TiO2包覆SiO2/Fe3O4臭氧催化剂(TSF)。采用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对其表征,并以苯酚为模型污染物,考察了催化剂的催化臭氧化活性。实验结果表明,所制备的催化剂具有良好的催化臭氧化去除苯酚的能力,苯酚初始浓度20 mg/L、反应温度为20℃、O3/O2投加量50 mL/min、TSF投加量1.0 g/L时,反应120 min后苯酚去除率可达82%,并且具有良好的磁分离效应。     

过渡金属氧化物催化臭氧化在水处理中的应用

介绍了近年来均相和异相催化臭氧化去除水中有机物的研究.过渡金属离子能提高有机物的去除效率,但是均相催化臭氧化带来了后续金属离子的去除问题,因此金属氧化物作为催化剂的异相催化臭氧化具有更好的应用前景,重点介绍了锰氧化物、钛氧化物催化臭氧化降解水中有机物的研究现状.     

二氧化锰/石墨烯臭氧催化氧化甲苯反应性能

采用一步水热合成法,在180℃,12 h条件下制备了30%二氧化锰/石墨烯(MnO2/G)复合材料。实验结果表明:MnO2均匀且较为牢固地锚定于石墨烯表面,同时MnO2的沉积阻止了多层石墨烯的复合,从而使得复合物具有较大的比表面积。相同条件下,MnO2/石墨烯相较于单纯MnO2或石墨烯具有很好的臭氧催化氧化甲苯性能,这可以归结于MnO2和石墨烯间的协同催化作用。     

催化臭氧化技术在废水处理中的应用

阐述了均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化技术在废水处理中的应用研究进展,并提出了技术发展趋势与存在的问题。非均相催化臭氧化技术是现代催化技术与环境化学处理技术的组合,其中催化剂具有活化臭氧、提高臭氧氧化降解能力的作用。该技术具有降解能力强、效率高、不产生二次污染等优点,将在环保领域发挥越来越大的作用。     

催化臭氧化-曝气生物滤池深度处理柠檬酸废水

针对柠檬酸生产废水二级生化出水色度高、难生化降解的特点,采用催化臭氧化-曝气生物滤池组合工艺对其进行深度处理。结果表明,该组合工艺可实现废水脱色和降解有机物的目的。当催化臭氧化接触氧化时间为30 min,臭氧投加量为22.5 mg/L;BAF气水比为3∶1,水力停留时间为3 h时,出水COD降至60 mg/L以下,色度维持在10~15倍,处理出水达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923—2005)的标准。     

铁-镍磁性复合材料的制备及催化臭氧化应用

催化材料在催化臭氧化水处理中显示了优越的性能,然而由于许多材料难以分离限制了其实际应用,兼具磁性与催化性能的高效材料日益受到关注、成为研究的热点。文章基于铁-镍氧化物,设计合成了一种复合型磁性材料。实验表明,镍组分的引入显著提高了催化性能,同时保持了良好的磁分离效果和活性稳定性,显示了广阔的应用前景。通过磷酸根的影响,确定了催化活性中心为路易斯酸。     

聚糖反应-A2/O-臭氧催化氧化处理聚氨酯废水的研究

针对江西某聚氨酯公司生产废水甲醛含量高,COD和氨氮浓度高,以及可生化性差的特点,设计采用"预处理-生化反应-深度处理"的组合工艺对其进行处理。其中,预处理通过聚糖反应去除废水中的甲醛,并提高废水的可生化性;生化反应采用A~2/O工艺,主要去除废水中的COD和氨氮;生化处理出水采用臭氧催化氧化进行深度处理。工程实际运行结果表明,最终处理出水甲醛≤5 mg/L,COD≤500 mg/L,氨氮≤45 mg/L,出水水质达到园区接管标准。     

锰铁复合氧化物催化臭氧化脱色木醋液

用共沉淀法制备了锰铁复合氧化物催化剂。利用X射线粉末衍射(XRD),比表面积分析仪(BET)及扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行表征,并测试催化剂臭氧化降解脱色木醋液性能。结果表明,制备的锰铁复合氧化物催化剂具有与层状MnO_2相同的晶体结构;随着铁含量的增加,其形貌由仙人球状转变为片状,比表面积也由26.4 m~2/g增大到74.1 m~2/g。锰铁复合氧化物催化臭氧化相对于单一使用臭氧表现出更好的脱色效果,且含铁比例越大效果越好;催化剂使用量的增加以及提高pH值都有利于木醋液降解脱色。     

催化臭氧化技术在水处理中的应用研究进展

催化臭氧化技术有效解决了水中难降解有机物去除效率低的问题,成为水处理领域的研究热点。比较了两大类主流的催化臭氧化技术,发现均相催化臭氧化催化剂制备容易,实验条件的可控性好,而非均相催化臭氧化能够很好地从反应体系中回收催化剂,对被处理水体水质负面影响小。最后指出研发高效无副作用催化剂是今后催化臭氧化研究的主要方向。