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。     

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。     

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%。     

O3催化氧化技术深度处理工业园区印染废水

针对工业园区印染废水的特性,采用O3氧化、O3/H2O2协同氧化、O3催化氧化三组工艺对比,考察反应时间、H2O2投加量、O3投加浓度对印染废水处理效果的影响.结果表明臭氧催化氧化工艺是较合适的处理工艺,反应参数为进水流量1.2 m3/h、回流量2.5 m3/h、臭氧气体流量0.8 m3/h、臭氧投加浓度25 mg/L...     

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。     

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。     

微波强化催化H2O2处理印染生化出水及有机物去除

采用微波强化催化H_2O_2的组合工艺处理印染废水生化处理出水,考察微波功率、温度、H_2O_2投加量及pH对反应效果的影响。最佳反应条件:微波输出功率为500 W、温度60℃、H_2O_2浓度为0.095 mol/L、水力停留时间18 min,此时COD去除率为79.89%。此外,在最佳反应条件下,采用XAD-8/XAD-4树脂联用技术分析进出水中疏水酸、非酸疏水物质、弱疏水物质及亲水物质的去除情况,结果表明,微波强化催化H_2O_2能有效去除这4类物质。     

微波强化催化湿式H_2O_2氧化降解喹啉的研究

采用微波强化催化湿式H_2O_2氧化法降解喹啉,以负载型Cu-Ce/γ-Al2O3/TiO_2为催化剂,考察了微波功率、反应温度、H_2O_2投加量和溶液初始p H对降解效果的影响。实验结果表明,在喹啉初始质量浓度为100 mg/L、微波功率为500 W、反应温度为60℃、pH=6、H_2O_2投加量为0.094 mol/L的条件下,反应18 min后,喹啉和TOC去除率分别可达100%、82.18%。微波可明显提高反应速率,反应体系中喹啉降解和H_2O_2分解均符合一级动力学。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

湿式催化过氧化氢氧化法处理腈纶废水的研究

以某石化公司腈纶厂生产废水作为主要研究对象,开展石化腈纶废水中难降解有机污染物的湿式催化过氧化氢氧化技术研究,对于有效削减腈纶废水中有毒有害污染物,实现石化行业腈纶废水达标排放具有十分重要的意义。通过对所得样品的表征和结构分析,确定了制备CeO_2/SBA-16的最佳合成条件:硅源和铈源投加量固定为4.71和4.71 g、搅拌时间固定为3 h、微波120 min。以合成的CeO_2/SBA-16介孔分子筛催化剂对该石化公司腈纶厂丙烯腈废水进行湿式催化过氧化氢氧化工艺处理,并确定了湿式催化过氧化氢氧化处理该丙烯腈废水的最佳条件为:CeO_2/SBA-16投加量为1.2 g、H_2O_2投加量为0.28 mL、反应时间为160 min、微波辐射温度为120℃。在此工艺条件下,该丙烯腈废水COD浓度由2 000 mg/L以上下降至500~600 mg/L,去除率可达到70%以上,取得了明显的去除效果。     

O3/H2O2催化氧化技术深度处理工业园区印染废水

为了获得一种高效低成本处理印染废水的工艺,采用O₃催化氧化、O₃/H₂O₂催化氧化两组氧化体系处理工业园区印染废水并对比处理效果和成本投入,考察反应时间、H₂O₂投加量、O₃气体流量和O₃气体浓度对工业园区印染废水处理效果的影响。结果表明：采用O₃/H₂O₂催化氧化处理工艺,在进水流量为1.2 m³/h、回流量为2.5 m³/h、O₃气体流量为1.0 m³/h、O₃进气浓度为16 g/m³、反应时间为60 min的运行条件下,COD由42.03 mg/L降至30.23 mg/L,去除率为28.08%;UV₂₅₄由0.497 cm^-1降至0.315 cm^-1     

臭氧催化氧化-曝气生物滤池深度处理炼油废水的试验研究

根据某炼油废水二级生化出水的水质水量特点,采用臭氧催化氧化-曝气生物滤池对炼油废水生化出水进行了试验研究。考察了臭氧投加量、p H对臭氧催化氧化单元COD去除效果的影响,确定了该单元最佳臭氧投加量和最适宜pH,同时考察了pH对曝气生物滤池单元COD和NH_3-N去除效果的影响。结果显示,系统控制进水COD/O_3比=2∶1,pH在7~8,COD在150~250 mg/L,NH_3-N在21.6~59.9 mg/L的水质条件下,该系统不但能够稳定去除COD,且能够高效地去除NH_3-N,COD平均出水浓度为44.1 mg/L,NH_3-N平均出水浓度为2.07 mg/L,出水水质指标完全达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级标准。     

O_3-H_2O_2与活性炭负载TiO_2预处理晚期垃圾渗滤液

采用O_3-H_2O_2高级氧化结合催化O_3氧化技术对晚期垃圾渗滤液进行预处理,考察了颗粒活性炭负载二氧化钛(TiO_2/GAC)催化剂的催化效果,并研究了反应体系中O_3和H_2O_2投加量以及pH等因素对COD去除效果的影响.结果表明,当O_3投加量为1.8 g·L~(-1),H_2O_2投加量为0.27 g·L~(-1),催化剂投加质量分数为15%时,反应90min的COD去除率达到40%;对出水调节pH≥11.4,经过沉淀后,COD去除率提高到58%.出水澄清透明,BOD5/COD从＜0.1提高到0.26.水质得到较大改善,可生化性明显提高,为后续的生化处理工艺起到较好的预处理作用.     

臭氧催化-吸附联用处理煤化工高盐废水COD研究

为解决煤化工高盐废水COD去除率低带来的蒸发结晶杂盐率高,危废处理费用高的难题,考察了臭氧催化氧化-活性炭吸附耦合工艺对煤化工高盐废水COD的去除效果。对二次反渗透浓盐水开展臭氧催化氧化试验,对其出水开展活性炭吸附试验,最后在最佳工艺下开展臭氧催化氧化-活性炭吸附耦合工艺连续试验。结果表明：臭氧催化氧化试验最佳参数：催化剂投加量700 mg/L,臭氧气体浓度300 mg/L,臭氧通气量1.5 L/min;活性炭吸附试验最佳参数：活性炭投加量80 g/L,吸附时间60 min;在最佳工艺参数下开展耦合工艺100 h连续试验,结果表明：COD去除率稳定在78%～80%,出水COD的质量浓度稳定在80～90 mg/L,臭氧催化氧化-活性炭吸附耦合工艺对高盐废水COD去除效果明显。     

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。     

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。     

O3-BAC组合工艺处理罐车清洗废水MBR出水研究

采用连续流O_3-BAC组合工艺对某罐车清洗废水处理站MBR出水进行了中试处理实验,研究了O_3-BAC组合工艺对COD、UV_(254)和TOC处理效果的影响,探究了处理工艺对废水中有机物的变化影响,对BAC反应柱中的微生物种类进行了分析。结果表明,在臭氧投加浓度为20 mg/L,O_3反应停留时间40 min,BAC反应停留时间1 h,曝气量为0.5 L/min,反应初始pH为8,H2O2投加量为0.4‰,强化生化工艺停留时间12 h,回流量100%,反应级数为2级条件下,O_3-BAC工艺处理出水COD平均值为69.9 mg/L,平均去除率为79.5%,UV_(254)平均值为0.592 cm-1,平均去除率为86.5%。经GC-MS检测分析,经O_3催化氧化后有机物种类大幅减少,主要污染物酯类、胺类、酚类和含氮杂环化合物得到了明显去除。前段BAC单元主要菌门为Firmicutes、Proteobacteria和Chloroflexi,后段BAC单元主要菌门为Firmicutes。O_3-BAC组合工艺可以对罐车清洗废水MBR出水进行有效的深度处理。