含酚废水CWPO金属氧化物催化剂研究进展

催化湿式过氧氧化(CWPO)是处理含酚废水的有效方法之一。综述了近些年广泛研究的Fe基和Cu基等金属氧化物催化剂用于CWPO降解含酚废水的进展和现状,重点介绍了载体材料、助剂和反应条件对催化剂催化性能的影响,并展望了CWPO催化剂应用前景。     

含酚废水处理技术的研究进展

含酚废水具有来源广、危害大的特点,治理难度很大,进行有效处理并实现资源化非常重要。阐述了物理法、高级氧化法和生物法处理含酚废水的研究现状,分析了各类方法的优缺点、适用条件和发展趋势,指出萃取法和CWAO法适用于处理高浓度含酚废水,生物法适用于处理低浓度含酚废水,CWPO、臭氧催化氧化法等是近些年研究的热点,将会在含酚废水的深度处理方面得到更好的应用。     

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%。     

催化湿式氧化含酚废水催化剂的研究进展

催化湿式氧化技术是处理含酚废水的有效技术,此技术的关键是合适催化剂的研制和选用。本文对催化湿式氧化含酚废水催化剂的活性组分、载体等情况进行了综述,并指出选用最佳活性组分和载体的组合能够提高催化剂对苯酚的降解效率,研发高活性、高稳定性及廉价的催化剂是催化湿式氧化含酚废水的发展方向。     

负载Cu-Co纳米氧化物高效催化氧化水合肼研究

催化湿式过氧化氢技术(CWPO)以廉价易得的H2O2作为氧化剂,不仅可以使反应在常温常压下进行,而且H2O2分解产生的羟基自由基OH·具有很强的氧化能力,能氧化绝大多数有机物,且氧化速度较快,是处理难降解物质的重要方法之一。催化剂是催化湿式过氧化氢技术的关键,研究和开发新型高效稳定的催化剂,对于催化湿式过氧化氢技术在废水处理领域的推广应用更是至关重要。本文以肼废水为处理对象,探讨了负载型催化剂在CWPO工艺中对肼废水的催化降解活性。采用浸渍法分别制备Cu O-γ/Al2O3催化剂和钴改性Cu O-Co3O4-γ/Al2O3催化剂在CWPO工艺中对高COD的肼废水的催化降解活性进行对比。相较于Cu O-γ/Al2O3,含Co的催化剂在催化降解水合肼废水上具有更高的催化活性和稳定性。在反应温度60℃,起始p H=8.0,3 m L/L的H2O2的条件下,5%Cu O-0.5%Co3O4-γ/Al2O3催化剂催化降解40 min后COD的去除率达到91.5%。该纳米催化剂能够广泛运用于环境污染物处理上。     

不同催化剂对超临界水氧化降解含酚废水的研究

采用四种不同催化剂过氧化氢催化氧化高浓度含酚废水.该工艺条件下,温度升高,相应反应速率加快,在反应前1.5 min,苯酚去除率快速增加.该工艺条件下,硝酸铜是最佳催化剂,且在反应开始阶段(0～1.5 min),硝酸铜催化降解含酚废水,符合一级动力学模型.     

催化湿式氧化法处理含酚废水

进行了CuO/Al2O3、CuO MnO2/Al2O3、CuO K2O/Al2O3、CuO/CeO2催化剂在160℃和1.6MPa的氧气压力条件下,催化氧化法处理含酚废水的实验,结果表明催化剂CuO/CeO2具有最高的催化活性,COD为3000mg/L左右含酚废水,反应50min后降解97%。并测定了在135～165℃和1.6MPa氧气压力下,加入催化剂CuO/Al2O3氧化含酚废水的COD与时间的的关系,求取了反应的动力学方程。初步探讨了氧分压和溶液的pH对催化氧化反应速率的影响。     

催化氧化含邻甲苯酚废水的研究

纳米级铁氧化合物(自制)用作催化剂催化H2O2对含邻甲苯酚废水进行催化氧化降解实验,通过单因素实验确定了处理含邻甲苯酚废水的最佳条件为:H2LO2浓度为20%,催化剂用量为0.8g,反应温度为80℃.处理模拟废水,邻甲苯酚(1000ppm)的去除率大于99%,农药行业废水中邻甲苯酚(1150ppm)的去除率大于95%.实验表明该催化剂可以进行多次循环使用.     

湿式过氯化氢氧化法处理吡虫啉农药废水研究

为优化反应条件,在2L压力反应器内,对吡虫啉农药废水进行湿式过氧化氢氧化（WPO）和催化湿式过氧化氢氧化（CWPO）降解处理,考察了过氧化氢加入量、反应温度、进水pH值和催化剂等对反应过程与污染物降解的影响规律。结果表明,WPO和CWPO能在温和的条件下降解难于生物降解的吡虫啉农药废水。温度为110℃,压力为0．6Mpa,过氧化氢用量为理论用量。进水pH值为3．5的条件下,WPO处理吡虫啉农药废水。COD去除率为47．7％：采用非均相Cu-Ni-Ce／SiO2催化剂,pH值为7．0。其他条件相同时,CWPO对相同吡虫啉农药废水的COD去除率可达89．1％。     

ClO2催化氧化含酚废水的实验研究

采用浸渍法制备Fe/γ-Al₂O₃催化剂,用于ClO₂催化氧化处理含酚废水,研究废水初始pH、ClO₂用量、催化剂加入量、反应温度和催化剂重复使用等因素对含酚废水总有机碳(TOC)去除率的影响。结果表明,在pH为7、V(ClO₂)∶V(酚溶液)=0.20、Fe/γ-Al₂O₃催化剂加入量20 g·L^-1和反应温度20 ℃条件下,Fe/γ-Al₂O₃催化剂能连续使用7次,保持稳定的催化活性,对含酚废水的TOC去除率为58.83%。     

催化湿式氧化法处理对硝基酚废水

利用含Cu、Fe类水滑石焙烧产物为催化剂研究了水中对硝基苯酚的氧化催化降解行为,确定了催化湿式氧化法处理对硝基酚废水的反应条件.     

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。     

活性白土-Bi_2WO_6光催化剂的制备及其光催化降解含酚废水

采用水热法合成纳米Bi2WO6粉末,将其负载于陕北志丹县白土上,制得用于光催化降解含酚废水的活性白土-Bi2WO6负载型可见光催化剂,并对其进行XRD和UV-Vis DRS表征。以含酚废水为目标污染物,通过单因素试验和正交试验方法研究活性白土-Bi2WO6光催化剂催化降解含酚废水的性能。结果表明,在活性白土-Bi2WO6光催化剂用量0.5 mg·L-1、过氧化氢用量0.1 m L·m L-1和400 W金卤灯光照120 min条件下,含酚废水降解率可达98.29%,且重复使用2次后,仍具有较好的催化效果。     

Co/CeO2固体催化剂低温高效降解刚果红的研究

通过溶胶-凝胶法制备了掺杂含不同质量分数Co的Co/CeO2同体催化剂,对其催化降解有机染料刚果红的性能进行了研究.在常压.低温5～25℃范围内,采用催化湿式过氧化氢法（CWPO）对刚果红进行催化降解.结果表明,对于10 mg/L的刚果红模拟染料废水,当催化剂2.0wt％ Co/CeO2和氧化剂H2O2的投加量分别为0.07 g和0.02 mol/L时,反应30 min,反应温度20℃,刚果红的降解率高达99％,COD去除率可达82.8％,且催化剂的重复性实验表明催化剂具有良好的稳定性.     

铁锆柱撑蒙脱土的制备及其催化湿式过氧化氢氧化染料废水的研究

采用离子交换法制备了用于催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)处理酸性橙II染料废水的铁锆柱撑蒙脱土(Fe-Zr-MMT)系列催化剂,利用比表面测定仪(BET)、X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)等方法分别表征催化剂的比表面积特性、活性组分结构形态及表面形貌,研究了不同制备方法(超声波法和传统法)、Fe/Zr摩尔比及焙烧温度对催化剂的催化活性和稳定性的影响。结果表明:采用超声法制备,Fe/Zr摩尔比2/8和400℃下焙烧的Fe-Zr-MMT催化剂中出现有效晶型羟基氧铁(FeOOH),比表面积最大,催化剂颗粒分散性较好。使用该催化剂催化湿式过氧化氢氧化废水时,当催化剂用量为0.5 g?L-1,入水pH=3.0,反应温度60℃,30%H2O2加入量为2.4 mmol,反应3 h时,废水COD去除率高达83.5%,活性组分溶出量仅为2.09 mg?L-1。该催化剂与用于CWPO处理染料废水的同类催化剂相比,具有更高的催化活性和稳定性。     

环氧树脂废水资源化处理技术研究

环氧树脂废水的盐分和有机物浓度很高,无法采用常规方法进行有效处理。采用催化湿式过氧化物氧化法(CWPO)处理环氧树脂废水,考察了氧化剂(H2O2)和催化剂(Fe2+)投加量及投加方式、pH、反应温度和时间等对环氧树脂废水TOC去除效果的影响。结果表明,CWPO处理环氧树脂废水的适宜工艺条件为H2O275 mL/L、FeSO4·7H2O 6.5 g/L、pH=3.0、温度90℃、反应时间200 min。在氧化剂和催化剂总投加量相同的条件下,两者分多次投加时的TOC去除效果明显优于一次性投加。优化条件下进行中试发现,TOC为2 500~2 700 mg/L的环氧树脂废水经CWPO工艺处理后,出水TOC稳定在150 mg/L左右,可作为生产氯气和烧碱的原料。     

湿式催化过氧化氢氧化技术综述

湿式催化过氧化氢氧化技术(CWPO)是一种高效处理难降解有毒有害废水的技术,具有反应条件温和、经济环保、无须外能辅助等优点,在印染、农药、医药等领域具有很好的应用前景和极大的推广价值。综述了湿式催化过氧化氢氧化技术的反应机理、催化剂选择及催化剂活性和稳定性问题解决的途径。     

铁酸盐/微波催化氧化处理水中苯酚的工艺研究

采用共沉淀法制备了具有尖晶石结构的铁酸盐催化剂系列,并将其应用于微波诱导催化氧化处理含酚废水,筛选出苯酚降解效果最佳的Fe-Cu催化剂.XRD和IR的测试结果表明,Fe-Cu除了具有α-Fe2O3的特征峰和尖晶石结构的特征峰,还存在不同于其它铁酸盐的衍射峰和吸收峰.对于 300 mg/L的模拟含酚废水,最佳的处理工艺条件为:催化剂用量为含酚废水质量的1%,H2O2质量浓度 750 mg/L,微波输出功率 700 W,辐射时间 10 min,反应温度控制为70℃,溶液pH值4～6.在此条件下,苯酚降解率可达96.89%.催化剂连续使用10次后苯酚降解率仍达96.07%.     

催化剂可循环使用的CWPO工艺处理高盐废水

研究了Cu(Ⅱ)为催化剂的催化湿式过氧化物氧化法(CWPO)处理高盐环氧树脂废水的技术。结果表明,适宜反应条件为:pH=5.0,温度90℃,催化剂(CuSO_4·5H_2O)质量浓度3.0 g/L,氧化剂(30%H_2O_2)用量150 m L/L。在优化条件下,初始TOC为5 260 mg/L的高盐环氧树脂废水,经CWPO法处理后的TOC约为100 mg/L,可作为隔膜法生产氯碱的原料。到目前为止,该技术工程化应用已经1 a多,未排放过废催化剂(即催化剂全部循环使用)。     

光催化剂Cu-BiVO4的制备及其光催化降解含酚废水

采用水热法制备了Cu改性的BiVO4催化剂并进行了表征,用于模拟含酚废水的降解。考察了催化剂制备条件和光催化降解工艺对该样品在可见光下催化氧化去除苯酚效果的影响。结果表明,在中性条件下制备的催化剂活性最高,在空气通入量为200 mL/min、催化剂加入量为1 mg/L时,反应180 min后,对含酚废水的去除率最高达92.4%。采用X射线衍射和紫外-可见光谱等表征手段对催化剂的结构性质进行了表征。结果表明,Cu的复合使可见光吸收带发生红移,吸收强度也有较大幅度的提高,当pH=7时,Cu-BiVO4的单斜晶相特征峰的强度最强,晶型较完整。