O3/H2O2高级氧化技术对实验室有机废水处理研究

O_3/H_2O_2高级氧化技术具有氧化能力强和无选择性等优点,被广泛用于高浓度、难降解和有毒有害的有机废水处理。考察了O_3/H_2O_2高级氧化技术在不同的处理条件(臭氧投加量、H_2O_2投加量、p H值、反应时间)下对实验室高浓度有机废水中COD的去除率影响,并通过页岩气采出水验证,结果表明:当臭氧投加量为40 mg·L~(-1)、双氧水投加量为0. 7 mg·L~(-1)、p H值为5、反应时间为40 min时,其COD去除率达90. 41%,可排入城市管网;在相同条件下处理COD浓度为1426 mg·L~(-1)的页岩气采出水,COD去除率达88. 3%。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3对制药二级生化出水的深度处理研究

采用浸渍法将Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性催化剂。采用Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水,考察催化剂投加量、pH值、双氧水投加量、臭氧流量等对废水中COD去除率的影响。结果显示,在催化剂投加量3 g/L,废水pH为9,双氧水投加量1 mg/L,臭氧流量1.0 L/min条件下,COD去除率达到85.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到83%以上,证明催化剂稳定性良好。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3对制药二级生化出水的深度处理研究

采用浸渍法将Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性催化剂。采用Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水,考察催化剂投加量、pH值、双氧水投加量、臭氧流量等对废水中COD去除率的影响。结果显示,在催化剂投加量3 g/L,废水pH为9,双氧水投加量1 mg/L,臭氧流量1.0 L/min条件下,COD去除率达到85.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到83%以上,证明催化剂稳定性良好。     

不同高级氧化工艺处理焦化废水二级生化工艺出水研究

针对焦化废水二级生化处理工艺出水化学需氧量(COD)难以达标的问题,采用实际焦化废水,通过开展半连续实验室小试试验,对比研究了单独臭氧氧化、O_3/H_2O_2氧化和UV-Fenton氧化3种工艺深度处理焦化废水的效果,并对不同工艺出水的UV_(254)、BOD_5/COD、发光细菌毒性、三维荧光光谱进行分析,研究不同高级氧化工艺对出水水质的影响规律。结果表明:增加臭氧投加量和添加H_2O_2能显著提高焦化废水二级生化工艺出水中有机物的去除效果。进水COD为(200±10)mg/L、O_3投加量为30 mg/L时,反应120 min后单独臭氧氧化对COD的去除率仅为36%;而对于UV-Fenton氧化,进水COD为(200±10)mg/L、H_2O_2(30%)投加浓度为2 g/L、Fe~(2+)与H_2O_2摩尔比为1∶10时,COD的去除率为50%;单独臭氧氧化和UV-Fenton均不能满足排放标准。进水COD为(200±10)mg/L、O_3投加量为30 mg/L、H_2O_2(30%)投加浓度为2 g/L,反应120 min后COD去除率达到63%,O_3/H_2O_2氧化工艺出水COD达到74 mg/L,满足GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求。3种工艺中,O_3/H_2O_2氧化的COD去除效果最好,这主要归因于O_3和H_2O_2协同产生强氧化性自由基,但当H_2O_2浓度过高时,体系中产生的·OH反而与H_2O_2反应,从而导致O_3/H_2O_2体系的氧化能力下降。3种工艺都能有效降低出水毒性,出水发光细菌急性毒性试验显示,单独O_3氧化、O_3/H_2O_2氧化处理15 min后,相对发光度分别上升到90%和87%,UV-Fenton氧化处理30 min后,出水的相对发光度上升到71.57%。与单独臭氧氧化和O_3/H_2O_2氧化工艺相比,UV-Fenton工艺处理出水急性毒性相对较高,可能与臭氧的消毒作用有关。3种工艺对废水可生化性的提高程度不明显,BOD_5/COD从0.02最大提升到0.1左右。UV_(254)和三维荧光光谱的对比分析表明,3种工艺对出水中芳香族化合物和荧光物质具有明显的分解作用。单独O_3氧化可优先降解废水中腐植酸类物质中的共轭双键结构,而O_3/H_2O_2氧化工艺对环状共轭污染物的氧化效果更显著。随着UV-Fenton氧化处理,焦化废水中大分子的类腐植酸以及紫外区类富里酸优先被氧化降解,最终转化为可见区类富里酸和类蛋白质,而类蛋白质和可见区类富里酸物质在出水中仍存在较高浓度,UV-Fenton氧化工艺对荧光物质去除能力最差。     

UV/H_2O_2高级氧化处理苯酚废水研究

本文采用UV/H_2O_2实验室装置对苯酚人工配水进行处理试验研究,试验结果表明:在UV灯功率为500W,pH值7.0左右,H_2O_2:COD摩尔比为2:1,反应240min后COD由1045mg/L降至小于20mg/L,去除率高达99%以上。考察了不同pH(4.0,7.0和9.0),双氧水投加量与投加方式(一次投加和多次投加),以及氯离子浓度(0mg/L,2000mg/L和10000mg/L)对UV效果的影响,发现pH偏中碱性,H_2O_2:COD摩尔比2:1且一次性投加有利于COD的降解,而正常情况氯离子浓度对UV/H_2O_2的效果影响不明显。     

CuO-Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3催化氧化深度处理制药二级生化出水

采用浸渍法将Cu O、Fe_2O_3负载在γ-Al_2O_3表面,制备高活性臭氧催化氧化催化剂,通过N_2吸附脱附曲线,X射线衍射、扫描电镜、X射线荧光光谱等方法对催化剂性能进行表征。与Cu O-Fe_2O_3/γ-Al_2O_3/O_3、H_2O_2/O_3、γ-Al_2O_3/O_3等工艺相比,采用Cu O-Fe_2O_(3/)γ-Al_2O_3/H_2O_2/O_3工艺降解制药二级生化出水效果最为明显,较高的催化氧化效率主要归功于H_2O_2的诱导作用和催化剂的催化作用的双重作用加速臭氧生成更多·OH。考察废水中COD去除率及影响降解的因素,包括催化剂投加量、p H、双氧水投加量、臭氧流量等,实验结果显示在催化剂投加量2g/L、废水p H为9、双氧水投加量3.6mg/L、臭氧流量1.0L/min条件下,COD去除率达到62.96%。催化剂循环使用10次后,COD去除率仍然可达到58%以上,并且金属离子浸出较少,其结构稳定。通过自由基捕获剂测试,探讨该催化氧化过程遵循自由基反应机理。     

铁碳微电解Fenton耦合磁粉类Fenton预处理有机磷农药废水研究

探讨了铁碳微电解-Fenton耦合+磁粉类Fenton工艺对有机磷农药废水的处理效果。结果表明,在p H为1、双氧水(H_2O_2质量分数30%)投加量为4 m L/L、曝气1.5 h条件下,Fe/C-H_2O_2对废水中TP的去除率达到58.84%;处理后的出水再进行磁粉/H_2O_2类Fenton处理,在双氧水(H_2O_2质量分数30%)投加量为7.5 m L/L、磁粉投加量为7.5g/L、45℃下曝气2 h的实验条件下,废水中TP的去除率为67.59%。最终出水COD为425 mg/L,TP的质量浓度18.96 mg/L,达到预处理指标。     

微电解-Fenton组合工艺预处理油田压裂废水

利用微电解-Fenton组合工艺对油田压裂废水展开预处理研究,以COD去除率为考察指标,单独工艺正交试验结果表明:微电解的最优反应条件为Fe/C摩尔比2∶3、铁碳投加量50 g/L、反应时间60 min、pH值3;Fenton反应的最优条件为p H值3、反应时间90 min、H_2O_2加量12 m L/L、H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比30。在最佳条件下,微电解和Fenton反应的COD去除率分别可达56.87%和45.61%,废水COD值由3 715 mg/L降至867.9 mg/L,总去除率达到76.54%。出水水质满足油田现场循环回用的标准。     

Fenton氧化处理电镀废水的研究

对Fenton氧化处理电镀废水进行了研究,探讨了Fenton反应中的H_2O_2投加量、Fe~(2+)与H_2O_2的物质的量比、pH值以及反应时间对COD去除效果,得到的最佳Fenton工艺参数为:H_2O_2投加量为0.06mol/L、[Fe~(2+)]/[H_2O_2]为1∶3、pH值为3、反应时间40min、反应温度25℃。在此条件下,废水COD从原来2750mg/L降为441mg/L,COD去除率可达到83.95%。     

臭氧组合工艺处理化工园区废水试验

采用O_3、O_3+H_2O_2、O_3+UV工艺对化工园区污水厂二级出水进行深度降解试验,分析不同进气流量、不同双氧水和紫外光投加量对深度降解效果的影响。结果表明:单纯臭氧氧化下,臭氧投加率从2.9 g/h增加到4.3 g/h,COD_(Cr)去除率增加了8.4%;臭氧投加速率为4.3 g/h、H_2O_2投加量为3 mmol/L时,O_3+H_2O_2工艺处理效果最佳;紫外灯开4 min关1 min工况下氧化1 h,O_3+UV工艺出水TOC降至1.4 mg/L以下,有机物降解效果彻底;O_3、O_3+H_2O_2、O_3+UV三种工艺的有机物降解效果依次为O_3+UVO_3+H_2O_2O_3。     

O_3/H_2O_2氧化工艺深度处理胞苷酸生产废水

采用O_3/H_2O_2高级氧化工艺深度处理胞苷酸企业二级生化出水,考察了pH、H_2O_2用量、O_3浓度、反应时间等因素对深度处理效果的影响,探讨了有机磷矿化反应的动力学。结果表明,当废水有机磷质量浓度约为56 mg/L,COD约为640 mg/L时,适宜的反应条件为:pH 8.5,H_2O_2投加量20 mmol/L,O_3质量浓度12 mg/L,反应时间90 min;有机磷矿化反应遵循表观一级动力学,动力学常数为0.024 7 min-1。优化条件下,有机磷矿化率和COD去除率分别为91.6%和56.8%。O_3/H_2O_2氧化出水经混凝沉淀处理后,TP和COD符合纳管排放要求。     

O3/H2O2氧化法处理油田采油废水的试验研究

为降低出水COD,提高采油废水的可生化性,采用O_3、O_3/H_2O_2组合工艺对某油田采油废水进行处理,考察氧化反应时间、O_3质量浓度、pH、H_2O_2投加量、n(H_2O_2)∶n(O_3)对废水处理效果的影响。结果表明,单独使用O_3处理油田采油废水时,在O_3为20 mg/L、反应时间为60 min、废水pH为8.50条件下,COD去除率为28.5%,B/C由0.08提至0.248;O_3/H_2O_2组合工艺的处理效果更显著,在O_3为30 mg/L、反应时间为60 min、H_2O_2投加量为0.24 g/L、废水pH为8.50的最佳条件下,COD去除率达到55.4%,B/C提升至0.440。氧化处理不仅降低了废水COD,还可提高废水的可生化性,是一种较为有效的预处理技术。     

O_3-H_2O_2深度氧化处理煤间接制油反渗透浓水实验研究

采用O_3-H_2O_2协同氧化深度处理煤间接制油反渗透浓水,考察了O_3气体流量、初始PH、H_2O_2投加量、催化剂投加量对煤间接制油反渗透浓水处理效率的影响。结果表明:O_3-H_2O_2协同氧化深度处理煤间接制油反渗透浓水的优化运行参数为;O_3气体体积流量为30 mL/min,O_3投加量为108 mg/L,初始pH为8.0,H_2O_2投加量为63 mg/L。在此优化条件下,废水中COD由125.3 mg/L降低至67.5 mg/L去除率为46.1%。进一步表征和考察催化剂添加量对实验的影响,催化剂的结构和活性组分能强化氧化效果,在催化剂添加量为90g/L时,废水COD可降低至48.0 mg/L,去除率为61.7%。O_3-H_2O_2氧化能够有效实现煤间接制油反渗透浓水的深度处理,处理后出水主要指标均可达到GB31571-2015排放标准。     

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。     

橡胶硫化促进剂DZ生产废水的预处理实验研究

采用Fenton氧化法对橡胶硫化促进剂生产废水进行预处理,考察了酸析法以及H_2O_2投加量、Fe⁽²⁺⁾投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe(2+)投加量、pH值、反应时间对Fenton氧化法COD去除率的影响。结果表明,Fenton氧化法处理该废水的最佳反应条件为:pH值为3,H_2O_2投加量为55 mL/L,Fe⁽²⁺⁾投加量为2.8 g/L,反应时间为40 min。此时COD的去除率达82.91%。将酸析与Fenton氧化法联合后COD的去除率可达到85.78%,效果良好,为后续蒸发结晶分离氯化钠、硫酸钠奠定了基础。     

臭氧氧化深度处理煤基合成油废水

为考察O_3氧化对煤化工废水中有机物的去除效果,采用O_3、 O_3/H_2O_2和O_3/H_2O_2/催化氧化3种工艺深度处理煤基合成油废水。在进水水质和O_3流量相同条件下,对COD和TOC去除效果依次为:O_3/H_2O_2/催化氧化工艺 O_3/H_2O_2氧化工艺单纯O_3氧化工艺。在优化试验中,当进水COD和TOC质量浓度分别为70.90和27.00mg/L, O_3气体流量为40 mL/min, H_2O_2投加量为30 mg/L,催化剂投加量为300 g/L,连续反应60 min的条件下,O_3、 O_3/H_2O_2、 O_3/H_2O_2/催化氧化3种工艺对COD和TOC的去除率分别为14.10%和23.13%、 46.12%和14.26%、26.85%和51.48%。O_3/H_2O_2/催化氧化工艺出水COD的质量浓度为38.20 mg/L,满足GB/T 19923—2005《城市污水再生利用工业用水水质》中冷却用水和锅炉补给水要求。     

Fenton氧化法处理造纸废水的研究

采用Fenton氧化法处理造纸废水,考察了初始p H值、Fe SO4和H_2O_2投加量及其比值对Fenton反应的影响,以及混合液p H值对絮凝效果的影响。结果表明,Fenton氧化法处理造纸废水的最佳初始p H值为5.0,Fe SO4和H_2O_2投加量之比为2.00∶1,Fe SO4投加量为500 mg/L,H_2O_2投加量为250 mg/L;当混合液p H值接近中性时,絮凝效果较好。CODCr去除率可达85.5%,处理后出水CODCr的质量浓度不超过60 mg/L,色度低于30倍。     

臭氧催化-接触氧化法处理奶牛废水的研究

采用非均相臭氧催化氧化-接触氧化法对广州某奶牛养殖基地污水处理站的三级氧化池出水进行了中试研究,通过探究臭氧投加量、臭氧催化反应时间和催化剂用量对出水COD和色度去除率的影响,确定了最佳工况条件：臭氧投加量为120 mg/L、臭氧催化反应时间为30 min,装置中催化剂用量为30 g/L。中试系统在最佳工况下,连续运行时COD的去除率为58.82%;在50%回流条件下,连续运行时COD去除率为63.27%,出水COD稳定在180 mg/L。     

Fenton—混凝沉淀法预处理锂电池加工高浓度废水

采用Fenton—混凝沉淀法处理锂电池盖板冲洗废水,研究其最佳反应条件,并探讨各因素的影响机理。结果表明:室温条件下,在Fenton反应阶段,30%H_2O_2投加量为12.5 m L/L、FeSO_4·7H_2O投加量为4.0 g/L、pH为2.5、反应时间为1 h时,COD去除率可达91.81%;Fenton反应出水用PAC混凝沉淀法进行再处理,pH为中性或偏碱性、PAC投加量为80 mg/L条件下,最终出水COD去除率可达93.9%。     

O_3/UV/H_2O_2对石化二级出水的深度处理研究

采用O_3/UV/H_2O_2耦合工艺对成分复杂、可生化性差的兰州某石化企业二级出水进行预处理,分析了不同因素对COD去除率及废水可生化性的影响。结果表明,当O_3投加量为62.63 mg/L,UV功率为25 W,照射时间为15 min,n(H_2O_2)/n(O_3)为0.5,原水pH为9时,COD去除率可达29.34%,BOD5/COD可由0.05增加到0.34。此工艺对石化二级出水水质具有明显的改善作用,同时大幅提升了废水的可生化性。