一体式光催化氧化-膜分离三相流化床反应器

耦合光催化氧化和有机膜分离技术,设计了一种新型一体式光催化氧化-膜分离三相流化床反应器;并通过利用颗粒状TiO2对酸性红B废水的降解实验,研究了反应器的基本性能。结果表明:一体式反应器中的膜组件可有效地分离TiO2,使其在反应器中循环使用。反应区曝气量是TiO2发生沉积的主要影响因素,且反应区曝气量以3.6m3/h为宜,而脱色率随TiO2质量浓度的增加呈现为先增加其后保持不变的变化趋势,最佳TiO2质量浓度为2g/L。膜组件底部的曝气装置可大大减轻膜污染,但并不对TiO2的沉积产生影响。一体式反应器可实现长期、稳定地运行。     

室内甲醛的真空紫外-光催化降解实验研究

对真空紫外-光催化(VUV-TiO_2/UV)在较高流速(0.30～0.94 m/s)和不同相对湿度(30%～80%)条件下动态去除室内典型浓度的甲醛(<0.624 mg/m~3)进行了实验研究,并与真空紫外(VUV)和光催化(TiO_2/UV)的降解进行了比较。基于净化器串联效率模型,通过比较去除率的实验值和计算值考察了 VUV 和 TiO_2/UV 之间的复合或协同效应。结果表明,TiO_2/UV 和 VUV 能够形成优势互补,TiO_2/UV 对甲醛的一次性去除率相对较低,而 VUV 提高了 TiO_2/UV 对甲醛的去除率,低浓度时效果更加显著;同时 TiO_2/UV 能够高效去除 VUV 产生的臭氧,当反应器内空气流速大于0.6 m/s 时,VUV-TiO_2/UV 的臭氧出口浓度在国家标准值之下。VUV 和 TiO_2/UV 之间存在着微弱的复合效应。     

臭氧催化氧化反应器模拟与分析

臭氧催化氧化法是一种高效的污水处理技术,是目前污水高级处理的主要手段之一。传统的建模方法无法研究反应器内污水浓度的时空分布和操作条件对反应器的影响,本研究利用计算流体力学（CFD）,耦合多孔介质流动与传质和化学反应动力学多物理场模型,研究臭氧催化氧化过程中目标污染物浓度随时间和空间的分布情况,计算结果与实验结果有良好的一致性。进一步研究臭氧浓度和流量、循环水流量、催化剂层高度、催化剂颗粒大小等对臭氧催化氧化处理废水效率的影响,评估出最优的实验方案。结果表明,在不改变当前反应器主体结构的情况下,最优的操作条件是：臭氧浓度30～40mg/L,臭氧进口流量40～60mL/min,循环水量200～250mL/min,催化剂层填充高度600～800mm,催化剂颗粒半径大小为2mm。该研究有助于理解、设计和优化污水处理反应器。     

臭氧强化光催化氧化处理渗滤液的研究

以目前垃圾渗滤液常用处理技术存在问题为切入点,介绍了臭氧强化光催化的协同效应机理、影响因素,分析了该技术用于垃圾渗滤液处理的可行性、存在问题和研究重点,对光催化氧化技术的实际应用具有一定的指导意义。     

微型光催化氧化反应器的研制和在水中痕量含磷有机物的测定

设计并制作了一种微型高效光催化氧化反应器。以超细TiO2光催化氧化法替代过硫酸盐氧化法进行含磷有机物的分解,分解时间只需5min,比国标GB/T 11893-89过硫酸钾消解法节省六分之五的时间。与国标法试样分解效果进行对照表明,使用该光催化反应器对含磷有机物的分解效果与国标法相同。它具有体积小、功耗低、效率高、采用连续流动方式工作的特点。     

臭氧氧化动力学模型及反应器建模研究进展

臭氧化技术可以实现对有机污染物的有效去除,同时兼具绿色环保、工艺流程简单等特点而被广泛应用,而臭氧化模型的构建可以实现对污染物减排的有效预测,对于臭氧化处理污水的工程应用意义重大。本文介绍了臭氧化技术的基本原理,并着重综述了臭氧氧化的动力学模型和反应器建模的研究进展。在臭氧氧化模型的建立中,臭氧的传质和反应是两个最重要的因素。本文首先讨论了臭氧的传质过程,并对其气液两相模型进行了阐述。然后针对忽略臭氧传质的液-液或液-固体系,并根据反应机理,分别总结了常规臭氧氧化、均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化的动力学模型。在充分研究了臭氧氧化的动力学模型后,将其应用到具体反应器的建模中,并总结出模型建立的基本假设。最后指出现有模型存在的一些问题并给出相关的建议,提出臭氧化模型构建的出处是优化工业反应器,实现工程应用。     

臭氧光催化氧化工艺处理工业废水的对比研究

在pH=3、H₂O₂与硝基酚类化合物物质的量比为3∶1、Fe(Ⅲ)与硝基酚类化合物物质的量比为0.1∶1的条件下，以特征污染物硝基酚类化合物的降解率及TOC去除率为评价指标，对比了UV/O₃、UV/O₃/H₂O₂、UV/O₃/Fe(Ⅲ)3种臭氧光催化氧化工艺处理DDNP生产废水的效果。实验结果表明，反应时间1 h时经3种工艺处理后的DDNP生产废水出水的色度和TOC均可达到《兵器工业水污染物排放标准火工药剂》(GB 14470.2—2002)排放标准；UV/O₃体系中H₂O₂或Fe(Ⅲ)的加入对硝基酚类化合物的降解影响不大，而对TOC去除率具有明显的提升。实验条件下UV/O₃/Fe(Ⅲ)工艺的处理效果最优，反应时间1 h时其出水无色，TOC去除率为96%,m(BOD₅)/m(COD)由0.06提升到0.46，且出水硝基酚类化合...     

专利名称：流化床光催化氧化水处理反应器

本实用新型公开了一种反应器．具体而言是流化床光催化氧化水处理反应器。包括反应器和紫外光源．紫外光源位于反应器中，紫外光源与反应器筒壁之间装填有负载型TiO2光催化剂。负载型TiO2光催化剂装填在石英灯套与反应区筒壁之间，在进水水流以及曝气气流的作用下催化剂颗粒在反应区内达到充分的流化。由于催化剂颗粒在反应器内的充分流态化．可成功实现反应物、催化剂和入射光能的充分接触，具有较高的传质效率和光能利用率，不仅可以提高光催化效率，还可很好地解决光催化在工业应用上存在的催化剂回收的难题。同时紫外光能的利用率高，有效光照面积大，适合于工业规模应用。     

浆态光催化反应器有机模拟废水光催化氧化特性与动力学

采用循环式浆态光催化反应器对苯甲酰胺模拟废水光催化氧化特性和动力学进行了研究,系统地考察了操作条件对模拟污染物光催化降解的影响,并与搅拌式和鼓泡床式浆态光催化反应器中苯甲酰胺的降解效果进行对比.结果表明,循环式浆态光催化反应器中光催化剂的用量、污染物的初始浓度和初始pH值对模拟污染物光催化降解性能的影响存在适宜值;体系中H₂PO^-₄、Cl^-、Cu²⁺、Al³⁺对其光催化降解过程有明显的抑制作用.与传统的搅拌式和鼓泡床式浆态光催化反应器相比,循环式浆态光催化反应器中催化剂和废水的混合效果较好,光利用率高,较大程度上减少催化剂的用量和提高废水处理能力.同时,对不同催化剂的用量和污染物初始浓度下的光催化氧化反应动力学研究表明,此过程符合拟一级动力学,催化剂表面反应速率常数k₀和催化剂吸附平衡常数K_TiO2分别为0.0279 min^-1和17.99 L&#8226;g^-1.     

平板型光催化反应器的研制及实验研究

在充分调研现有光反应器的基础上,结合污水处理系统的特点,自行设计制作出平板型光催化反应器;选取亚甲基兰、刚果红和有机磷农药乐果进行初步的室内、室外降解实验;进而提出系统还需优化之处;可供相关人员参考。     

平板型光催化反应器的研制及实验研究

在充分调研现有光反应器的基础上,结合污水处理系统的特点,自行设计制作出平板型光催化反应器.选取亚甲基兰、刚果红和有机磷农药乐果进行初步的室内、室外降解实验,进而提出系统还需优化之处,可供相关人员参考.     

悬浮型光催化-膜分离反应器研究进展

悬浮型光催化反应体系因比表面积大和传质快等优点而具有较高光催化效率,但催化剂的分离回收工艺复杂,提高了工业成本。利用膜分离技术与悬浮型反应器耦合,可较好的解决固液分离问题,提高工艺经济性,代表了悬浮型光催化反应器的发展方向。本文重点对国内悬浮型光催化-膜分离反应器的研究进展进行综述,展望了该技术的发展方向。     

反应器型式对有机废水光催化氧化特性的影响

采用浆态光催化反应器对苯甲酰胺模拟废水光催化氧化特性进行了研究。探讨了催化剂的用量、污染物的初始浓度、反应时间、空气流量等操作参数对鼓泡式、循环式等形式的浆态光催化反应器内苯甲酰胺模拟废水光催化氧化特性和动力学的影响。结果表明,浆态光催化降解过程中污染物的浓度越低效果越好,催化剂的用量存在适当值;不同操作条件对不同形式浆态光催化反应器内苯甲酰胺模拟污染物光催化降解性能的影响不近相同。在所考察的污染物初始浓度、催化剂量和空气流量范围内,反应器中苯甲酰胺光催化氧化速率均符合拟一级动力学方程。与鼓泡式浆态光催化反应器相比,所开发的循环式浆态光催化反应器在空气作用下能更好地改善催化剂与气体和废水的混合效果,进而提高了光催化剂的利用效率,能更有效降解有机污染物;而且空气利用量小,能够大大降低浆态床光催化氧化处理废水的运行成本。     

转盘式反应器光催化氧化含酚废水的试验研究

设计的新型转盘式光反应器采用同轴多层转盘作为TiO2膜的载体,很大程度上扩大了光与催化剂的接触面积,对光源系统进行优化布置,使光均匀分布在各转盘叶片之间,不仅可以提高光辐射强度还具有良好的传质性能.利用该反应器光催化氧化苯酚废水,考察了反应器各参数对苯酚降解率的影响,试验结果表明该反应器对低浓度苯酚废水具有良好的降解效果,出水水质可以达到国家一级排放标准.同时从工业放大的角度考虑,多叶转盘式光反应器的结构和降解能力决定了它具有潜在的优势.     

光催化反应器的研究进展

目前,我国光催化领域的研究工作更多的集中在基础和应用基础研究方面,而在光催化技术的工程应用,尤其是光催化反应器工程方面的基础研究和中式工作开展的很少。这一环节的缺失,成为制约我国光催化技术从实验室走向工程应用的短板。综述了近些年来光催化反应器在国际、国内的研究进展,阐明了传统光催化反应器难以批量处理反应液等一系列缺点,指出了光催化反应器以后的研究方向,并进一步阐明了提高光吸收能力的手段和方法,为新型光催化反应器的制备及其向工业化实际应用奠定了基础。     

微泡反应器强化臭氧氧化处理酸性红18

采用微泡反应器强化臭氧氧化处理酸性红18(AR 18),考察了在微泡反应器中压力、液相温度、进口臭氧质量浓度、初始pH值以及染料初始质量浓度对AR 18染料废水脱色及矿化率(TOC去除率)的影响。结果表明:反应器压力对染料废水脱色及矿化影响较小;温度和初始pH值对废水脱色影响较小,但温度及适当初始pH值(2—10)增加有利于染料矿化;进口臭氧质量浓度的增加,有利于废水脱色及矿化。同时还将该微泡反应体系与传统鼓泡反应器进行对比研究,结果表明:微泡反应器中脱色及矿化效果都远高于鼓泡反应器,微泡反应器中废水完全脱色缩短了约12 min以上,氧化处理35 min后,微泡反应器中矿化率高达鼓泡反应器的3倍以上。     

臭氧氧化-生物接触氧化处理黑臭水

采用臭氧氧化-生物接触氧化工艺处理黑臭水。考察了臭氧投加量、p H在臭氧氧化阶段对COD的影响,p H在生物接触氧化阶段对COD和NH3-N的去除效果,得到了各单元的最佳反应条件。在臭氧投加量为90~150mg/L,黑臭水p H为7~8情况下,黑臭水经过臭氧氧化-生物接触氧化工艺处理后,出水的平均COD为42.8 mg/L,氨氮的平均质量浓度为3.9 mg/L,达到污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级标准。     

一体式光催化-膜分离反应器处理溴氨酸废水

对一体式光催化-膜分离三相流化床反应器在紫外光下TiO2催化剂光催化降解处理溴氨酸废水时的影响因素进行了研究.结果表明:TiO2催化剂对溴氨酸的吸附能力很小,中空纤维微滤膜对溴氨酸具有一定的吸附作用,但无过滤、截留能力;酸性条件以及外加H2O2均有利于光催化降解反应;此外,废水脱色率随溴氨酸质量浓度的增大而降低,且质量...     

插入式紫外–臭氧反应器对棕化废液的解络和降解

采用不同的紫外光(UV)和臭氧(O3)组合反应器处理棕化废液,寻找解离棕化废液中配合物和降解其中有机物的最佳工艺。结果表明,运用插入式UV–O3反应器处理棕化废液时,对配合物的解络效果最好;有机物的降解效果虽较悬空式UV–O3反应器略差,但比单独用紫外光催化或臭氧催化反应器时好,6h内COD能从12357mg/L降至6730mg/L。采用插入式UV–O3反应器处理棕化废液的最优工艺为:光催化剂中TiO2与AC的负载比为3mg/g,臭氧催化剂中MnOx与AC的负载比为5mg/g,光、臭氧催化剂质量比为1∶1。