焦化废水湿式氧化催化剂性能及工艺条件研究

对比Cu-Mn/Al 2O3、Cu-Zn/Al 2O3、Cu-Ti/Al 2O3、Cu-Ce/Al 2O3等系列催化剂的催化性能,优选出Cu-Ce/Al 2O3催化剂,考察催化湿式氧化处理焦化废水的工艺条件、催化剂活性及稳定性,结果显示,利用Cu-Ce/Al 2O3(摩尔比Cu:Ce=3:1)催化剂处理焦化废水时,该催化剂的加入可使焦化废水COD去除率提高40%,处理效果随温度升高明显增强,在保证氧气供应充足的情况下,适当增加氧气分压,对处理效果增加不太明显。其优化工艺条件为:反应温度180℃,总压4.8MPa,氧气分压1.4MPa,氧化反应时间120mi n,焦化废水COD去除率最高可达94.3%,且金属离子溶出量较少,该催化剂持续工作500h内,其催化活性和稳定性良好。     

Fenton氧化深度处理焦化废水的研究

采用Fenton氧化对焦化废水进行了深度处理。结果表明：Fenton氧化反应迅速,可迅速降低焦化废水生化出水的COD;H2O2和Fe2＋的投加量对Fenton氧化具有明显的影响;pH=3时反应体系具有最佳的COD去除效果。在H2O2投加量为1.994 mL/L,FeSO4.7H2O投加量为0.543 g/L,pH=3,温度为35℃的条件下,反应出水COD低于100 mg/L,去除率可达72.7%;Fenton氧化可有效去除生化出水中的难降解有机物。实验结果表明Fenton氧化是深度处理焦化废水的有效工艺。     

焦化废水臭氧催化氧化深度处理试验研究

采用单独臭氧和3种不同催化剂对焦化废水进行臭氧催化氧化试验,试验结果表明,催化剂可以大大提高臭氧氧化效率,缩短氧化时间。臭氧催化氧化对UV_(254)和COD去除率最高分别可达71.03%和50.36%,出水COD浓度满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》,废水可生化性提高,有利于进一步深度处理。     

Fenton氧化降解焦化废水的影响特性及动力学模型

为研究Fenton试剂氧化降解焦化废水的影响特性及动力学机理,采用小试烧杯实验考察初始COD、H2O2投加量、Fe2+投加量和反应温度等因素对处理效果的影响。结果表明,原水COD为260 mg/L、H2O2投加量为666mg/L、Fe2+投加量为200 mg/L、温度为298 K时,COD去除率达到89.53%;反应初始阶段COD氧化降解的表观反应动力学模型与实验数据得到较好的拟合,因此该动力学模型能较好地预测Fenton试剂对焦化废水的氧化降解情况;反应总级数为2.001 7,其中H2O2的反应分级数(0.568 5)高于Fe2+的反应分级数(0.494 0),说明Fenton氧化降解COD过程中H2O2浓度的影响比Fe2+的大;较低的反应活化能说明反应较易进行。     

臭氧催化氧化——曝气生物滤池工艺深度处理食品添加剂废水

采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池(BAF)工艺深度处理食品添加剂生产废水,分别用MnO2、负载MnO2的陶粒作为催化剂。在废水体积200mL,加入负载MnO2的陶粒2g,O3/COD比值为0.75,调节废水pH为4,通O3时间为5min的最佳操作条件下,废水COD值由400mg/L降至220mg/L,去除率达45%。原废水含较多难生物降解有机物,经O3氧化预处理后,COD下降45%,其BOD5/COD比值由0.3升为0.44,更易于生化降解。采用催化臭氧氧化-BAF组合工艺处理食品添加剂废水,COD去除率高达85%,处理效果良好。     

二氧化氯催化氧化处理活性艳红染料废水催化剂的制备与应用

研究了二氧化氯催化氧化用催化剂的制备条件与催化剂性能。实验结果表明，在工业催化剂载体上负载Cu^2+活性组分的催化剂制备优化条件为：w(Cu²⁺)=6%，焙烧温度500 ℃，焙烧时间4 h。用此催化剂进行二氧化氯催化氧化处理COD为2 700 mg·L^-1的活性艳红染料配制废水时，COD去除率达75%；催化剂寿命与再生实验表明，该方法在技术与经济上都具有较强实用性。     

催化超临界水氧化降解1,5-萘二磺酸的动力学研究

超临界水氧化是一种新的废水处理技术,典型有机物污染物在超临界水中催化氧化降解及动力学研究是该技术应用的基础。以Mn2O3/-γAl2O3作催化剂试验探索了1,5-萘二磺酸在超临界水中的氧化降解及动力学。结果表明,催化超临界水氧化技术能有效地降解1,5-萘二磺酸,COD去除率可达98%以上;随着反应温度的升高,停留时间的延长,COD去除率也提高;1,5-萘二磺酸在超临界水中催化氧化降解反应的级数对COD和氧气分别为0.89和0.28,活化能为56.8 kJ/mol。     

预处理+A2/O+活性炭过滤处理焦化废水的实验研究

针对焦化废水的水质特性,提出了＂预处理＋A2/O＋活性炭过滤＂组合工艺处理焦化废水。通过连续实验,结果表明：该组合工艺对焦化废水中的COD、NH3-N和TN的去除效果较传统的A2/O工艺更好,COD去除率为83.46%,NH3-N去除率为74.33%,TN去除率为74.69%,SS去除率为74.25%,其中A2/O反应器总水力停留时间为30小时,最佳混合液回流比为3Q,实验结果验证了该组合工艺是可行的。     

Fe/Al_2O_3催化剂催化氧化兰炭废水

采用浸渍法制备Fe/Al_2O_3催化剂,采用BET、XRD和穆斯堡尔谱等进行结构和性能表征。以自制Fe/Al_2O_3为催化剂,应用催化湿式过氧化氢氧化技术处理COD为6 742 mg·L-1的兰炭废水,通过建立正交实验确定最佳实验条件,结果表明,在p H=4、过氧化氢添加量9.6 m L、反应时间150 min和反应温度80℃条件下,兰炭废水COD去除率达66.30%。对催化氧化后的废水进行GC-MS分析,确定最终氧化产物主要为乙酸。表明自制Fe/Al_2O_3催化剂具有优良的催化效果,并使大分子难降解有机污染物分解为易生化的小分子污染物,甚至被完全分解矿化。     

超临界水氧化法处理焦化废水的试验研究

对超临界水氧化技术处理焦化废水进行了试验研究,分别以双氧水、重铬酸钾、高锰酸钾、次氯酸钠为氧化剂,硫酸铜为催化剂,考察了温度、停留时间对焦化废水中CODCr、氨氮的去除效果的影响。试验结果表明,废水中的CODCr、氨氮去除率随着反应温度和停留时间的增大而提高。在相同反应条件下,以双氧水为氧化剂的处理效果优于其它3种氧化剂。试验确定了最适宜工艺条件为:以双氧水为氧化剂,投加量为理论投加量的3倍,硫酸铜为催化剂,反应温度480℃,反应压力24 MPa,反应时间60 s。在此工艺条件下,废水的CODCr去除率达99.5%,氨氮降解率达90%。     

负载型γ-Al_2O_3催化剂催化氧化-精馏处理炼油废水

研究了在低温和常压条件下,精馏与催化氧化耦合工艺处理炼油厂废水。以γ-Al_2O_3为载体,Cu、Fe、Mn、Zn、Cd和Ni为主要活性组分,采用浸渍法制备了负载型催化剂,并对其进行XRD表征。利用反应精馏原理,以金属氧化物为催化剂,氧化降解炼油污水,探讨了催化剂的催化寿命与稳定性。结果表明,CuO/γ-Al_2O_3·H_2O_2催化处理炼油废水的COD去除率可达96.2%,催化剂连续使用效果较好。     

H2O2处理酸性黑染料废水铜系催化剂的研究

以酸性黑染料废水为处理对象,对多相催化氧化处理工艺中的铜系催化剂进行研究。结果表明,以α-Al₂O₃为载体制得的铜系催化剂活性较高。该载体在浓度较高的硝酸铜溶液中浸渍2次,每次浸渍(4～6) h,在焙烧温度450 ℃和焙烧3 h的条件下,所制备的催化剂处理酸性黑染料废水,COD去除率均＞66.5%,色度去除率＞97%。     

催化湿式氧化法和厌氧发酵法联用处理异佛尔酮废水

分别以沉淀法、共沸蒸馏法和高温老化法制备ZrO₂载体,采用等体积浸渍法制备Ru/ZrO₂催化剂,用于催化湿式氧化法处理异佛尔酮废水。研究了反应温度、催化剂用量及反应时间对异佛尔酮废水乙酸浓度、COD去除率、TOC去除率及废水可生化性的影响。废水经催化湿式氧化处理的中间产物主要为乙酸,可由产甲烷菌转化为甲烷。结果表明,提高反应温度、增加催化剂用量及延长反应时间均可提高异佛尔酮废水COD去除率、TOC去除率及废水可生化性。在270 ℃、氧分压2.5 MPa和催化剂用量9 g·L^－1条件下,超过180 min异佛尔酮废水COD及TOC去除率分别可达90.4%和84.9%。在270 ℃、氧分压2.5 MPa和催化剂用量1 g·L^－1反应条件下,120 min时异佛尔酮废水乙酸浓度最大,为5 582.98 mg·L^－1。催化湿式氧化处理后出水利用产甲烷菌进行厌氧发酵,反应9天产甲烷体积达到最大值820 mL。     

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。     

超声催化氧化废水中氨氮的实验研究

实验研究了各种条件下超声催化氧化废水中NH3-N的去除效率,并讨论了最优条件组合。实验表明,在超声催化氧化废水中NH3-N时,当pH值为10,温度为60％,反应时间为90min,以Ag2O＋CuO为催化剂的超声催化作用下,NH3-N的去除率可以达到81．5％。     

焦化废水的粉煤灰吸附及Fenton法再生研究

粉煤灰可以用来对焦化废水进行深度处理,吸附去除其中的有机污染物。本文研究了粉煤灰对焦化废水中的有机污染物的吸附特性,并运用Fenton法对吸附了有机污染物的粉煤灰再生性能进行了研究。结果表明：在10～40℃之间,粉煤灰对COD的吸附约60 min即可达到吸附平衡,平衡吸附量随着温度的升高而下降,pH对吸附效果影响不大,吸附等温线符合Freundlich和Langmuir吸附模型,吸附动力学符合Lagergren一级吸附速率方程。Fenton法再生的效果显著。当Fe2＋/H2O2=1︰3（摩尔比）,H2O2/COD=2︰3（质量比）,温度30℃,pH为5,Fenton氧化时间10 min,粉煤灰的再生率可达136%。     

生化与Fenton氧化工艺处理焦化废水工艺条件优化

苏州某炼钢集团公司采用除油气浮-A/O-BAF工艺处理焦化废水,当进水COD质量浓度约7 000mg/L时,BAF出水COD质量浓度可达150mg/L左右。采用Fenton试剂进一步对BAF出水进行深度处理,通过试验得到了满足COD≤70mg/L回用要求的最优工艺条件:初始pH值=4,[H_2O_2]/[Fe~(2+)]=4:1,H_2O_2投加量为132mg/L,反应时间1h。     

催化氧化法处理红色基B废水的动力学研究

研究了催化氧化法处理红色基B生产过程所产生的工业废水的动力学。红色基B的工业废水COD值高达40 063 mg·L~(-1),含有大量有机物,颜色为红色且有强烈的刺激气味。废水处理过程中以FeSO_4为催化剂、H_2O_2为氧化剂,研究了催化氧化法处理废水的工艺路线及工艺条件,分析了影响因素,建立了动力学模型,研究了其催化氧化的动力学过程。结果表明,处理后的废水的COD值可降为4 mg·L~(-1)左右,去除率为90%;所建立的过氧化物催化氧化红色基B废水的动力学方程与实验数据拟合较好。其表观动力学方程为:-(dc)/(dt)=1.978 6exp(-(19 351)/(RT))[H_2O_2]_0~(0.979 6)c     

磁性铁基氧化物纳米粉体的制备及其在含酚废水中的应用

分别采用水热法和共沉淀法制备了不同形貌的Fe3O4纳米粉体,以下简称催化剂1和催化剂2,并采用XRD、TEM等手段对其进行了结构和性能的表征。以合成的Fe3O4纳米粉体作为催化剂,采用湿式过氧化氢氧化法（CWPO）处理模拟含酚废水,探讨了不同的反应条件对水处理效果的影响。结果表明：在50℃,含酚废水浓度为1000 mg/L,20%H2O2用量35 mL/L,为1.5 g/L的条件下,用催化剂1湿式催化氧化苯酚,反应180 min,COD和挥发酚的去除率分别为72.99%和88.19%;在60℃,含酚废水浓度为1000 mg/L,20%H2O2用量45 mL/L,催化剂添加量为2.0 g/L的条件下,用催化剂2湿式催化氧化苯酚,反应180 min,COD和挥发酚的去除率分别为77.68%和94.71%。     

助剂掺杂Cu/Al_2O_3湿式氧化处理造纸废水

以CuO为主活性组分,过渡金属为掺杂组分,在γ-Al_2O_3载体上浸渍制备复合催化剂.对造纸制浆废水采用催化湿式氧化处理,考察Cu负载量,掺杂组分的种类和掺杂量、焙烧温度和时间对催化剂对造纸废水的催化降解性能.结果表明,在Cu的负载质量分数为6%,助剂Mn的掺杂质量分数为4%,700℃下焙烧4h制备出在负载型Cu-Mn二元复合催化剂.在反应温度为200℃,氧气分压为2 MPa的条件下,废水的COD去除率最高可达88.1%.