光-Fenton试剂协同TiO2对苯酚废水降解加速作用的研究

Fenton试剂法处理有机废水是一种经典的催化氧化法,适合于处理废水中高浓度、难降解的有机物质。本文主要研究了光助Fenton试剂处理含苯酚水样的反应机理和影响因素,讨论了pH值、FeSO4、H2O2、催化剂纳米m-TiO2、紫外光照反应时间等因素对苯酚废水氧化降解效果的影响。结果表明:对水样中苯酚的去除率均可达到95%以上,用光助Fenton法处理苯酚有机废水是一种非常有效的方法。     

二氧化锰催化二氧化氯氧化酸性铬蓝K模拟废水

以活性炭为载体,采用浸渍法制备了活性炭-MnO2催化剂,并将其应用于催化氧化降解酸性铬蓝K模拟废水。对于COD为2418mg/L的原废水,在最佳pH值为1.2,经1200mg/L二氧化氯和4g活性炭-MnO2催化剂催化氧化50min后,COD去除率和脱色率分别为72.0%和87.8%。并且对水样COD去除率,催化氧化法比化学氧化法提高了42.6%,所制备的催化剂循环使用8次后,以COD去除率权衡催化剂的活性,催化剂活性仅降低10.5%。经红外光谱分析,催化剂有效成份二氧化锰与活性炭载体之间是以化学键相连,不是简单的机械混合。在线红外光谱机理分析表明酸性铬蓝K经化学氧化或催化氧化后,分子中苯环和萘环被氧化降解为醌和羧酸,并进一步降解为二氧化碳和水。     

废旧聚苯乙烯塑料的氧化降解研究

研究了废旧聚苯乙烯（PS）塑料高温液相催化氧化降解工艺条件,以乙酸为溶剂,四水乙酸钴、四水乙酸锰为主催化剂,溴化物为助催化剂,在一定的温度和压力下,用空气将聚苯乙烯塑料氧化为苯甲酸（BA）,用气质联用法（GC-MC）检测了聚苯乙烯塑氧化降解后的产物成分,尾气中CO和CO2浓度用红外在线分析仪检测,研究了反应温度和混合溶剂比对降解产物比例的影响。结果发现：在最优化条件下,聚苯乙烯能够大量转化为苯甲酸,最高的BA收率已达到78％。     

液相氧化降解聚乙烯和聚丙烯的研究

研究了废旧聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）塑料高温液相催化氧化降解的工艺条件。以醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为主催化剂,溴化物为助催化剂,在一定温度和压力下用空气氧化聚乙烯和聚丙烯,用气质联用法（GC—MS）检测了聚乙烯和聚丙烯氧化降解后的产物成分,尾气中CO和CO2浓度则采用红外在线分析仪检测。结果表明,在降解PE、PP过程中,MC催化体系表现出较高的催化活性,PE和PP降解主要产物为草酸和醋酸。     

苯甲酸催化氧化制苯酚工艺

对苯甲酸液相催化氧化制苯酚的工艺进行了研究。包括主催化剂与助催化剂配比,催化剂失活后除焦油再利用,苯酚的精制等。确定最佳工艺条件为：镁盐与铜盐的摩尔比为０．５：１－３：１,平均每小时苯甲酸转化率为２９％,苯酚选择性为９０％。     

超声(US)/Fe-Ni-Ce复合催化剂降解甲基橙废水的性能研究

以硝酸盐为原料,γ-Al₂O₃为载体,采用浸渍法制备一系列铁基复合催化剂。采用高级催化氧化法,H₂O₂为氧化剂,将制备的催化剂用于降解甲基橙废水。并对该降解反应的动力学及热力学进行探究。结果表明:制备的铁基催化剂均具有良好的催化活性,其中,以三元催化剂Fe-Ni-Ce的活性最好:在298 K,pH=6的条件下,反应40 min,甲基橙的降解率达到了98.99%。降解反应符合一级动力学方程,且降解反应为放热反应,表观活化能Ea=14.92 k J/mol。超声对高级氧化反应有良好的促进作用,催化剂不易失活,可循环使用。 更多还原     

液相空气氧化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯研究

研究了废旧聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料高温液相催化氧化降解的工艺条件,以醋酸为溶剂,醋酸钴、醋酸锰为主催化剂,溴化物为助催化剂,对二甲苯（PX）为助氧化剂,在一定温度和压力下用空气氧化降解聚对苯二甲酸乙二醇酯,用气质联用法（GC—MS）检测了降解后的产物成分,尾气中CO和CO2浓度用红外在线分析仪检测。结果表明,PX作为助氧化剂可大幅度强化PET的氧化降解,有机碱类化合物对PET氧化降解反应速率有加速作用,其中吡啶的效果最明显。     

光催化氧化处理有机磷农药废水的正交试验

在TiO2悬浮体系下,以有机磷农药模拟废水进行了半导体光催化氧化降解的静态试验,对光催化的主要影响因素(pH值、催化剂用量、光照强度、曝气量等)进行了正交试验研究。在本试验条件下,各因素对光催化氧化影响的重要程度依次是:光照强度、pH值、曝气量、催化剂用量。试验最佳条件是:pH值为2,催化剂用量300 mg/L,光照强度40 W,曝气量1.5 L/min。讨论分析了COD降解率随各因素的变化规律。     

催化氧化法去除染液COD的试验研究

试验研究了氧化剂和催化剂的种类及用量、最佳处理ＰＨ范围及各种化学药剂的投加方式等操作条件对染液ＣＯＤ去除效果的影响，确定了氧化剂和催化剂的最佳组合及最佳处理条件，分别对化学氧化法和催化氧化法、化学絮凝法和絮凝催化氧化法去除染液ＣＯＤ的效果进行了对比，结果表明，在化学氧化和化学絮凝处理过程中适当加入催化剂，可以使染液ＣＯＤ的去作效果得到明显提高。     

纳米级TiO2/沸石/UV催化臭氧化水中苯酚的研究

设计了O3/纳米TiO2／沸石（体系A）和O3,纳米TiO2／沸石／UV（体系B）两种催化臭氧化体系并将其用于处理水中的苯酚,研究了影响处理效果的主要因素,并对两种方法进行了比较。结果表明,两种催化臭氧化体系都能产生大量的羟自由基,加速苯酚的降解,其中体系B对苯酚的降解效果最好,其最佳进气流量为80L/h。催化臭氧化反应速率遵循一级反应规律,与苯酚的初始浓度和催化剂的用量关系不大。pH对苯酚去除率有重要的影响,随pH的增加,苯酚去除率显著提高。臭氧的溶解度随温度升高而下降,从而降低了苯酚去除率。     

微波强化臭氧氧化降解苯酚动力学研究

研究微波强化臭氧（MW/O3）系统下主要影响因素如臭氧投量、微波功率、pH值及温度等对苯酚降解效果和动力学的影响.结果表明：在单独的微波辐射下苯酚去除率很小,在复合氧化过程MW/O3工艺中有显著的提高,表明微波对臭氧氧化存在明显的强化作用;在单独微波辐照或者臭氧氧化工艺和MW/O3强化氧化系统中苯酚的降解均符合拟一级动力学关系,其中MW/O3氧化系统苯酚去除的速率常数增强因子可以达到3.6,降解机理类似臭氧氧化苯酚的降解过程,羟基自由基氧化机制为主.通过实验推导出简化的与pH值、臭氧投量、微波功率和反应温度等因素相关的苯酚降解动力学模型.     

三相流化床中微波诱导氧化处理含酚废水研究

针对目前微波诱导氧化工艺不能连续运行的问题,研究开发了采用三相流化床反应器的微波诱导氧化处理含酚废水的设备和工艺,实现了微波诱导催化氧化工艺的连续运行.以活性炭为催化剂,考查了各种实验条件对该工艺处理效果的影响,获得了最佳的工艺操作条件:以25g粒径<0.9mm的颗粒活性炭为催化剂,进水流量为2 5L/h,进水pH在酸性或中性,苯酚质量浓度在100mg/L左右,曝气量为3 74L/h,微波功率为150W.     

Direct Synthesis, Characterization and Catalytic Performance of Iron-Containing SBA-15 for Phenol Degradation

An iron-containing SBA-15(Fe-SBA-15)has been synthesized via one-pot hydrothermal method under weak acidic conditions.A series of characterizations show nanocomposite materials of iron particles supported over mesostructured materials.The catalytic activity of these iron-containing SBA-15 materials has been tested for the heterogeneous Fenton degradation of phenolic aqueous solutions.The catalytic performance has been monitored in terms of phenol conversion,whereas the catalytic stability was evaluated by catalyst recycle.The influence of concentration of hydrogen peroxide,catalyst loading,catalyst prepared with different Fe/Si molar ratios in the gel and pH values of the solution on phenol conversion has been studied.Achieving a good catalytic performance accompanied with a noteworthy stability,Fe-SBA-15 materials prepared by this method are shown as the successful catalyst for degradation of phenolic aqueous solutions by Fenton process.     

微波诱导 Fe2O3/H2O2 体系催化氧化污泥中的酚类有机物

以硅藻土为载体,Fe2O3为催化剂,H2O2为氧化剂,在功率为380 W的微波辐照下,催化剂产生激发电子诱导H2O2产生大量的羟基自由基,对水化污泥进行催化氧化处理,使得其中的酚类有机物被迅速氧化分解,去除率达90%以上.而无微波辐照的情况,对酚类物质的降解率低于10%.同时,从表观动力学的角度对微波诱导和催化氧化两个阶段的反应速率进行了分析阐述,表明催化氧化阶段的反应速率高于前期微波诱导阶段的反应速率,即在微波诱导后,氧化反应速率迅速提高.     

微波诱导Fe2O3/H2O2体系催化氧化污泥中的酚类有机物

以硅藻土为载体,Fe2O3为催化剂,H2O2为氧化剂,在功率为380 W的微波辐照下,催化剂产生激发电子诱导H2O2产生大量的羟基自由基,对水化污泥进行催化氧化处理,使得其中的酚类有机物被迅速氧化分解,去除率达90%以上,而无微波辐照的情况,对酚类物质的降解率低于10%,同时,从表观动力学的角度对微波诱导和催化氧化两个阶段的反应速率进行了分析阐述,表明催化氧化阶段的反应速率高于前期微波诱导阶段的反应速率,即在微波诱导后,氧化反应速率迅速提高。     

流化床光催化臭氧氧化苯酚动力学模型

为了检验O3对光催化氧化苯酚效率提高能力,采用试验与数学模型联合方法量化O3的贡献.以球形活性炭(AC)作为载体,采用溶胶-凝胶法制作负载型二氧化钛光催化剂(TiO2-AC).原始活性炭与催化剂对苯酚的等温吸附研究表明,两种颗粒的吸附是可逆的,并且在稀溶液条件下符合Freundlich方程.在流化床中分别采用O3、UV/O3、UV/O3/AC、TiO2-AC/UV/O2和TiO2-AC/UV/O3等5种工艺对苯酚的氧化效率进行了对比,发现液相臭氧氧化、多相臭氧氧化与多相光催化的综合作用导致光催化臭氧氧化效率比光臭氧氧化高34.5%.建立了流化床中多相光臭氧氧化与多相光催化臭氧氧化苯酚动力学模型.模型结果表明,溶液中臭氧质量浓度为0.02mg/L时,二氧化钛光催化氧化苯酚速度提高了14.8倍,在光催化氧化有机物过程中,臭氧比氧更适合作为电子的捕获剂.     

苯酚降解菌的分离及特性

为了降低抚顺石油一厂排放废水中苯酚的质量浓度和提高循环水的质量,从长期受污染的土壤中通过筛选、诱变、分离得到一株能以苯酚为唯一碳源生长的高效降解菌株ZXY-75,能同时利用萘和二氯化苯,可在苯酚质量浓度高达1300mg/L的培养基中生长,在苯酚质量浓度低于825mg/L时,几乎能将苯酚完全降解。结果表明,在25～35℃之间,ZXY—75生长和降解苯酚比较稳定,30℃时最佳;在pH为6.0～7.5时,苯酚降解率达98 75%以上,pH为7 0是ZXY—75最佳生长条件。在活性污泥小试装置应用中能明显改善污泥性状和出水水质。同时考查了诱变菌株的遗传稳定性,将该菌株保存3a,其降解苯酚的能力未变,表明该菌株具有非常稳定的遗传特性。     

二氧化钛光催化氧化废水中苯酚的研究

采用TiO2悬浮体系光催化氧化处理苯酚模拟废水,利用紫外吸光度表示苯酚相对含量,考察了TiO2用量、pH值、曝气、苯酚浓度、处理时间及光强等因素对苯酚去除率的影响.结果表明:当TiO2用量为2g·L-1、pH值为3、连续曝气和搅拌条件下,在一定光强紫外光照射2.5h,苯酚(10mg·L-1)去除率达96%.     

负载型催化剂在电化学降解苯酚水中的应用

研究了树脂负载金属离子型催化剂在电化学悬浮床体系中降解苯酚废水中的应用.分析了苯酚废水初始pH值、催化剂负载不同金属离子及废水矿化度对电化学降解苯酚过程的影响.研究表明,负载三价铁离子的树脂对苯酚水电化学降解有很好的催化作用,10h内苯酚废水COD去除率可达90%.     

US/US/Fenton系统协同降解对氯苯酚的动力学研究

研究了双低频超声波/Fenton(US/US/Fenton)工艺降解对氯苯酚的降解历程和动力学.结果表明,对氯苯酚在单独22 kHz,单独40 kHz超声波处理、双频超声波处理(22 kHz和40 kHzUS),Fenton试剂氧化和US/US/Fenton系统协同下的降解均符合表观一级动力学.在单独的单频超声波辐射或者Fenton试剂氧化下对氯苯酚去除率不高,而在复合氧化过程US/US和US/US/Fenton工艺中有显著的提高,表明协同效应存在,对氯苯酚去除的速率常数增强因子分别可达到2.35和2.56.