复合金属催化剂制备及其在催化湿式过氧化氢氧化过程中性能的研究

以γ-Al2O3为载体,通过浸渍不同种类及数量的金属活性组分,筛选制备出催化活性高且稳定性良好的Cu-Mn-Ce/Al2O3复合金属催化剂,并以SEM、BET和XRD等手段分析了复合金属催化剂的结构特征。将复合金属催化剂应用于催化湿式过氧化氢氧化降解非那西汀模拟废水,测试反应前后的非那西汀浓度、COD值和TOC值,研究复合金属催化剂的催化活性。通过ICP测试不同复合金属催化剂作用下反应后溶液中金属离子流失情况,研究了复合金属催化剂的稳定性。研究结果表明,以Cu-Mn-Ce/Al2O3为催化剂,催化湿式过氧化氢氧化降解非那西汀模拟废水,非那西汀、COD、TOC的去除率分别为98%、83. 1%、79. 2%,铜离子流失量为1. 034mg/L,锰离子流失量为0. 88mg/L,铈离子流失量为0. 78mg/L。     

金属氧化物-黏土催化剂处理印染废水的研究

以黏土为载体,采用共混法制备了以Cu、Ni、Mn、Fe、Ti等金属氧化物为活性组分的催化剂,对印染废水进行了空气催化氧化实验比较,并对催化氧化的影响因素进行了分析.结果表明:在pH 6～7、反应时间30 min、投加外掺质量分数10%CuO的黏土催化剂16～20g/L时,COD去除率可达到55.6%.该催化剂经简单再生后能恢复90%以上的催化活性.     

活性炭基催化剂臭氧催化氧化处理酸性大红染料废水

制备了不同组成的活性炭复合载体及催化剂,并将其用于臭氧催化氧化降解酸性大红染料废水化学需氧量(COD)的反应。比较了不同载体及催化剂的物性特征、COD去除率之间的差异,详细考察了pH、反应空速和臭氧投加量等参数对COD去除率的影响。结果显示,自制活性炭复合载体及催化剂具有强度高、磨耗低、介孔比例高且金属分散均匀等优点,较商用活性炭催化剂COD去除率高10.9%~16.5%。在空速为1.0 h~(-1)、pH为8、臭氧质量浓度为200 mg/L的条件下,Cu-Ce/ACNTB催化剂COD去除率平均值达72.2%,稳定运行30 d没有明显降低,表现出良好的催化活性和稳定性。     

活性炭负载催化剂臭氧催化氧化处理印染废水研究

以堇青石蜂窝陶瓷、硅藻土、活性氧化铝和活性炭作为载体、金属氧化物(FexOy、CuO、NiO、MnxOy、BaO)作为催化活性组分,对臭氧催化氧化印染废水进行了试验对比,并对影响载铁型活性炭催化剂臭氧催化氧化印染废水的因素进行了研究。结果表明,载铁型的催化剂活性相对较高,当焙烧温度为750℃时,催化性能最好。利用载铁型活性炭催化剂,在臭氧质量浓度为10mg/L、pH值为6、反应时间为60min的条件下,催化氧化具有最佳的效果,COD去除率达86%;催化剂的重复利用性好,连续使用12次,COD的去除率仍可达64%。     

Fe-Zn-Al-柱撑蒙脱石催化剂的制备及其降解酸性橙Ⅱ性能

以铁为活性组分,钙基蒙脱石为载体,分别采用传统法、超声和微波辅助法制备了Fe-Zn-Al-柱撑蒙脱石(Fe-Zn-Al-Mt)系列催化剂。表征了催化剂的结构和表面性能,研究了不同Fe/Zn摩尔比、焙烧温度以及制备方法对催化剂性能的影响;并将该催化剂用于催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)降解酸性橙II(OII)染料废水。结果表明:采用Fe/Zn摩尔比为3/7、焙烧温度为500℃、微波辅助制备的Fe-Zn-Al-Mt催化剂在蒙脱石表面形成更多的活性组分(Zn Fe2O_4纳米粒子),用于CWPO降解OII染料废水时效果最佳,其中色度和化学需氧量(COD)去除率可分别高达99.9%和79.7%,Fe离子溶出量仅为0.27 mg/L。此外,微波辅助制备的Fe-Zn-Al(3/7)-Mt催化剂重复使用5次,均能使废水褪色,COD去除率仅降低了3.1%,总Fe离子溶出仅为0.42 mg/L。表明Fe-Zn-Al-Mt催化剂用于降解OII染料废水时具有较高的催化活性和稳定性。     

镍掺杂钨氧化物电极制备及对苯酚的催化降解研究

通过阴极电沉积在钛基体上制备了掺杂Ni元素的WOX涂层电极,采用XRD、EDS分析认为涂层主要是四价钨的氧化物及镍氧化物的混合物。循环伏安测试苯酚在电极上的氧化电位为0.556 V,电极具有很好的电化学催化氧化活性。电极对苯酚的电化学氧化降解效果较好,苯酚的去除率接近90%,COD的去除率在43%左右,提高了苯酚模拟废水的可生化性。     

多相催化臭氧化处理采油废水试验研究

采用多相催化臭氧化技术在实验室条件下去除采油废水中的COD。考察了催化剂的种类、吸附作用和投加量以及pH、反应时间、HCO3-和CO32-对多相催化臭氧化去除采油废水COD的影响。试验最佳工艺条件为:臭氧质量浓度为80 mg.L-1、催化剂为A3、催化剂投加量为1 000 mg.L-1、pH为10.8和反应时间为50 min。结果表明,在最佳工艺条件下,采用A3/O3氧化工艺处理采油废水,COD去除率可达到79.40%,比O3、A1/O3和A2/O33种氧化工艺对COD的去除率分别提高了33.00%、14.00%和18.10%,出水COD为118.450 mg.L-1,达到了国家污水综合排放标准的二级排放标准;催化剂对采油废水中的有机物具有一定的吸附作用;pH对反应影响显著,pH越大越有利于COD的去除;COD去除率随反应时间的延长其增幅逐渐减小,最终趋于平衡;HCO3-和CO32-对多相催化臭氧化去除COD的效果具有很大的抑制作用,在HCO3-和CO32-质量浓度为200 mg.L-1时,COD去除率分别为39.89%和27.59%,比HCO3-和CO32-质量浓度为0 mg.L-1时的COD去除率分别降低了39.51%和51.81%,试验还发现,CO32-对自由基的抑制作用强于HCO3-。这在某种程度上证明了多相催化臭氧化对有机物的降解遵循羟基自由基氧化机理。     

多相催化臭氧氧化法处理印染废水的研究

采用浸渍法制备了活性炭负载铁锰氧化物的催化剂用于对印染废水的多相催化臭氧氧化处理,当铁锰质量比为1∶2时,催化剂处理效果最佳。多相催化臭氧氧化工艺的最佳运行参数为:处理时间60 min、臭氧通气量0.2 L/min、催化剂投加质量20 g、废水pH=5。经多相催化臭氧氧化处理后,印染废水的COD、氨氮、TP、色度去除率分别为81.7%、90.2%、97.6%、99.1%,去除效果较好。     

臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水难降解有机物工艺研究

为研究臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水难降解有机物的规律,采用浸渍-焙烧法制备催化剂,以实际煤化工高盐废水为样品,研究载体、活性组分对COD去除率的影响,确定最佳臭氧催化剂,并研究有无催化剂、臭氧通气量、臭氧浓度、催化剂投加量对COD去除率的影响,确定最佳工艺参数;在此基础上初步探讨了臭氧催化氧化的反应动力学。研究结果表明:最佳催化剂选择活性氧化铝为载体,铁锰为活性组分;最佳工艺参数为:臭氧通气量1.5 m~3/h,臭氧质量浓度200 mg/L,催化剂投加量0.8 L/L;活性组分选择铁锰时,陶粒基催化剂和活性氧化铝基催化剂的反应速率常数分别是纯臭氧氧化的2.50倍和2.93倍,即臭氧催化氧化可有效提高难降解有机物的反应速率,并提高COD去除率。     

催化氧化-电解氧化预处理环氧树脂混合废水

采用催化氧化-电解氧化联合技术对某企业环氧树脂混合废水进行预处理,以提高其可生化性能。结果表明,以磁性活性炭为催化剂,采用催化氧化法处理废水,当pH为11,气体体积流量和催化剂添加量分别为60 L/h和6 g/L,反应时间3 h后COD的去除率达到28%左右,BOD_5/COD提高到0.30;对催化氧化出水进一步采用电解氧化法处理,不额外添加电解质,调节pH为11,电流密度60 m A/cm~2,电极间距4 cm,反应时间3 h,COD的去除率为50%左右,BOD_5/COD提高到0.42,为后续的生化处理减轻负荷。处理后,组分物质共轭双键转化为饱和烷烃结构,水中的酚类和脂类物质得到有效降解,从而提高了其可生化性。     

染料中间体废水多相催化氧化中几种催化剂的筛选研究

对于高浓度染料中间体废水多相催化氧化处理工艺的催化剂进行了研制工作，选择了染料中间体废水中的吐氏酸废水为处理对象。结果表明，过渡金属氧化物中Ｎｉ２Ｏ３与ＭｎＯ２是具有较高催化活性的组分，Ｃｕ、Ｆｅ等金属的氧化物没有明显的催化活性，但与Ｎｉ，Ｍｎ等组分相混合，却能体现较高的催化活性，而且，添加少量的Ｋ２Ｏ具有明显的助催化作用。对ＣＯＤ为１５００ｍｇ／Ｌ左右的叶氏酸废水，在Ｏ３投加量达１ｇ／Ｌ时，ＣＯ     

混凝沉淀-电解-ABR-生物接触氧化法处理树脂废水

通过工程实例,介绍混凝沉淀-电解-ABR-生物接触氧化法组合工艺处理树脂生产废水的效果及主要设计参数。运行结果表明:CODCr、BOD5、SS及Cl-的去除率达98.6%,89.6%、97.6%和98.9%,最终出水水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级排放标准。组合工艺处理树脂废水处理效果好,运行费用低,带来了显著的经济效益和环境效益。     

零价Mn促进Fe/C微电解反应速率及降解污染物机理

铁碳微电解工艺处理废水效率低,易出现板结问题,仅适用于处理酸性废水。为了扩宽铁碳微电解工艺的适用范围及提高处理效率,研究采用添加零价Mn构建Fe/Mn/C三元微电解体系处理甲基橙(MO)模拟染料废水。利用SEM-EDS、傅里叶红外光谱及拉曼光谱分析铁、锰和活性碳表面形貌的变化及元素组成,采用紫外可见光谱和三维荧光光谱等探究有机物成分的变化,对比Fe/Mn/C和Fe/C微电解体系对甲基橙的降解效果,揭示Fe/Mn/C三元微电解体系降解甲基橙的反应机理和反应动力学。结果表明：反应后的铁、锰、碳填料表面存在铁氧化物、氢氧化物及锰氧化物,Fe/Mn/C三元微电解可断裂甲基橙的氮氮双键,破坏苯环结构。甲基橙的降解过程符合二级反应动力学;Fe/C微电解体系加入零价Mn后,甲基橙降解的反应速率常数由5.7381×10_^-4 min_^?1提高至9.38336×10_^-4 min_^?1,降解速率和降解效果显著优于Fe/C微电解。     

Mn促进Fe/C微电解反应速率及降解污染物机理

为了扩宽铁炭微电解工艺的适用范围及提高处理效率,以铸铁屑、椰壳活性炭为原料,添加Mn构建Fe/Mn/C三元微电解体系处理甲基橙(MO)模拟染料废水。利用SEM-EDS、FTIR及Raman光谱分析了Fe、Mn和活性炭表面形貌及元素组成,采用UV和三维荧光光谱(EEM)探究了有机物成分的变化,对比了Fe/Mn/C和Fe/C微电解体系对MO的降解效果,揭示了Fe/Mn/C三元微电解体系降解MO的反应机理和反应动力学。结果表明,反应后的Fe、Mn和炭填料表面存在铁氧化物、铁氢氧化物及锰氧化物,Fe/Mn/C三元微电解体系可断裂MO的氮氮双键,破坏苯环结构。MO的降解过程符合准一级反应动力学模型;Fe/Mn/C微电解体系对MO降解的反应速率常数由Fe/C微电解体系的5.7381×10^–4 min^–1提高至9.3834×10^–4 min^–1,降解速率和降解效果显著优于Fe/C微电解体系。     

过硫酸钠与双氧水催化降解印染废水的试验研究

为了考察Fe2+/Na_2S_2_O8/H_2O_2氧化体系对实际印染废水的处理效果,首先试验确定Fe2+/H_2O_2和Fe2+/Na_2S_2O_8氧化体系的最佳药剂投加量以及Fe2+/Na2S2O8/H2O2氧化体系的最佳p H,基于最佳p H条件下以药剂投加量为自变量,废水COD去除率为响应值,通过Box-Behnken设计方法设计试验,利用响应曲面分析优化,以优化结果为基础,改变氧化体系中药剂的投加时间与顺序,得出Fe2+/Na2S2O8/H_2O_2氧化体系最优工艺参数,经过90 min反应后,出水COD达到纺织染整行业废水排放限值。     

人造金刚石废水中锰的回收

分析了人造金刚石废水的水质,提出了用含氧氧化剂氧化法去除人造金刚石废水中Mn2+的方法。同时分析比较了在不同温度下KMnO4和NaClO两种氧化剂的投加量对Mn2+的去除率的影响。实验证明,采用KMnO4氧化酸性废水中的Mn2+,不但去除率高,而且具有很高的经济效益。     

O_3-H_2O_2预处理提高农药废水处理效果试验研究

采用O_3-H_2O_2工艺取代Fe/C-H2O2工艺对某农药厂废水进行预处理,对比研究了2种工艺对废水COD的处理效果,以及对后续生化处理的影响。结果表明,相比于Fe/C-H2O2工艺,O_3-H_2O_2预处理对废水COD具有更好的处理效果,经O_3-H_2O_2和Fe/C-H2O2预处理后,废水B/C分别为0.64和0.48。污泥镜检结果表明,废水经O_3-H_2O_2工艺处理后,后续生化处理好氧池丝状菌生长量降低,从而抑制了污泥膨胀的产生。     

微波诱导催化氧化处理二乙基次膦酸铝废水

采用微波诱导活性炭负载铁铜(Fe_3O_4-CuO-AC)催化H_2O_2、Na_2S_2O_8处理二乙基次膦酸铝(AlPi)废水,探究了两种体系下pH、催化剂投加量、氧化剂投加量、温度等因素对废水中总磷去除率的影响,对比了双氧化体系(MW/Fe_3O_4-CuO-AC/Na_2S_2O_8+H_2O_2)与两种单一氧化体系(MW/Fe_3O_4-CuO-AC/Na_2S_2O_8、MW/Fe_3O_4-CuO-AC/H_2O_2)对AlPi的氧化效果。结果表明,双氧化体系对AlPi模拟废水和工业废水中总磷的去除率可分别达到85.47%、71.43%,显著高于单一氧化体系。     

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。     

Mn强化Fe/C微电解工艺条件优化及降解油墨废水机理

为了提高Fe/C微电解工艺对油墨废水的处理效率,以金属锰改变传统铁碳填料的成分,采用响应面法优化微电解工艺条件,通过三维荧光光谱、紫外可见光谱、气-质联用色谱等分析处理前后油墨废水的有机物成分及填料表面结构的变化,探究絮凝和降解机理。结果表明：在初始pH为2.79,反应时间为1.58 h,Fe/Mn质量比为3.11,填料总投加量为93.36 g/L的条件下,COD去除率达到87.9%,预测值(87.8%)与实测值相差0.1%,采用响应面法可准确预测COD去除率的变化。经Fe/Mn/C微电解工艺处理后,油墨废水Zeta电位上升,絮凝作用增强。Fe/Mn/C微电解工艺可破坏苯环及共轭双键结构,对类溶解性微生物代谢产物、类芳香族蛋白质类物质以及类腐殖酸类物质的降解效果显著,微电解过程中填料表面生成了铁、锰氧化物,部分氧化物附着在活性炭表面。