催化臭氧化技术在废水处理中的应用

阐述了均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化技术在废水处理中的应用研究进展,并提出了技术发展趋势与存在的问题。非均相催化臭氧化技术是现代催化技术与环境化学处理技术的组合,其中催化剂具有活化臭氧、提高臭氧氧化降解能力的作用。该技术具有降解能力强、效率高、不产生二次污染等优点,将在环保领域发挥越来越大的作用。     

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。     

非均相催化臭氧化水中药物与个人护理品研究进展

药物和个人护理用品（PPCPs）是一类新兴的有机污染物，与常见的污染物相比，在水环境中浓度很低但化学结构复杂，种类多，性质差异大，具有毒性，常规处理技术很难完全去除。非均相催化臭氧化技术的固相催化剂可回收重复利用，二次污染少，目前此处理技术在PPCPs领域的研究已经非常广泛。文章详细描述了非均相催化臭氧化技术降解PPCPs时常遵循的表面反应机理、自由基反应机理、协同反应机理，进一步阐释了自由基反应机理中的4种途径，简要介绍了催化剂等因素对PPCPs降解的影响，归纳总结了非均相催化臭氧化在PPCPs治理领域的应用进展，提出了现今非均相催化臭氧化技术存在的问题，最后展望了非均相催化臭氧化技术的未来研究方向及应用前景。     

非均相臭氧催化氧化技术处理有机废水研究进展

有机废水是以有机污染物为主的废水,极易造成水质富营养化,对环境危害大。处理有机废水的方法主要有吸附法、混凝法、芬顿氧化法、膜生物反应法和臭氧氧化法。臭氧催化氧化法主要通过在臭氧氧化体系中加入催化剂,可促进臭氧在水中的自分解,增加水中产生的羟基自由基浓度,从而提高臭氧氧化降解有机物的能力和效率。该方法由于条件可控,成本低廉,处置效率高等优点在有机废水处置领域具有广阔的应用前景。基于此,系统阐述了多种处理有机废水的技术方法以及臭氧催化氧化技术的研究概况,并且着重介绍了非均相臭氧催化氧化催化剂的研究进展。该研究为有机废水的高效处置提供一定的研究基础。     

催化臭氧化技术在水处理中的应用研究进展

催化臭氧化技术有效解决了水中难降解有机物去除效率低的问题,成为水处理领域的研究热点。比较了两大类主流的催化臭氧化技术,发现均相催化臭氧化催化剂制备容易,实验条件的可控性好,而非均相催化臭氧化能够很好地从反应体系中回收催化剂,对被处理水体水质负面影响小。最后指出研发高效无副作用催化剂是今后催化臭氧化研究的主要方向。     

催化臭氧化技术在水处理中的应用研究进展

催化臭氧化技术有效解决了水中难降解有机物去除效率低的问题,成为水处理领域的研究热点。比较了两大类主流的催化臭氧化技术,发现均相催化臭氧化催化剂制备容易,实验条件的可控性好,而非均相催化臭氧化能够很好地从反应体系中回收催化剂,对被处理水体水质负面影响小。最后指出研发高效无副作用催化剂是今后催化臭氧化研究的主要方向。     

非均相催化臭氧氧化作用机理研究进展

高级氧化技术作为治理难降解污染物、污水提标改造的有效处理技术发展迅速。非均相催化臭氧氧化因氧化效率高、使用便捷等优势受到广泛关注。当前研究主要集中于对高效催化剂制备及其降解效能方面,而对非均相催化臭氧氧化机理方面的探索和总结尚不完善。本文根据非均相催化剂类型差异系统综述了催化臭氧氧化体系中重要的吸附作用机理以及催化氧化作用机理,讨论了金属氧化物材料的表面羟基、路易斯活性位点、氧化还原电偶,非金属材料的电子来源差异、表面官能团,复合材料的复合特性对臭氧的吸附与活性氧物种产生的影响。同时总结了非均相催化氧化过程中活性氧物种之间的产生、转化与鉴定以及详细的羟基自由基和超氧自由基的相互转化过程,为后续发展非均相催化臭氧氧化技术提供参考。     

金属催化臭氧化应用在水处理中的机理研究进展

概述了金属催化臭氧化应用在水处理中的机理研究,详细介绍了臭氧应用于水处理的历程和臭氧与水中污染物的作用机理,综述了金属催化臭氧化技术,包括以金属离子为催化剂的均相催化臭氧化以及使用固态金属、金属氧化物或负载在载体上的金属或金属氧化物作为催化剂的非均相催化臭氧化技术在水处理中的机理研究进展,指出了金属催化臭氧化的应用前景.     

臭氧催化氧化机理及其技术研究进展

臭氧催化氧化技术可以提高污水中总有机碳（TOC）的去除效率和臭氧的利用率,近年来得到了广泛的研究。但由于催化反应过程复杂、影响因素多,导致其反应机理一直存在较大的争议。本文回顾了近年来国内外对臭氧催化氧化技术的研究结果,对均相、非均相臭氧催化氧化机理以及非均相催化剂的组成、活性影响因素进行了总结,并对非均相臭氧催化氧化技术用于降解模型化合物和处理典型工业污水的研究进展进行了介绍。文章最后指出催化剂的结构和表面化学性质与催化机理、有机物的降解途径之间的相互关系还需要更深入的研究。     

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。     

水处理多相催化臭氧氧化技术研究现状

在对多相催化臭氧氧化水处理技术的除污染效能评述的基础上,针对多相催化臭氧氧化机理研究的难点问题进行了分析,其中对有机物吸附过程在多相催化臭氧氧化反应中的作用、可能存在的活性氧化物种等问题进行了重点讨论。此外还对该技术的应用前景和研究中所存在的问题进行了分析。     

水处理中的多相催化臭氧化技术

随着水质污染的日益严重,以产生大量自由基为主体的高级氧化技术越来越受到人们的关注。作为高级氧化技术的一种新形式,多相催化臭氧化将臭氧的氧化能力和催化剂的吸附性、催化作用更好地结合起来,对有机物的矿化程度更高。该文综述了该技术在水处理中的应用及其反应机理。     

Mineralization improvement of phenol aqueous solutions through heterogeneous catalytic ozonation

To assess the mineralization level achieved, aqueous solutions of phenol have been treated with ozone in the presence of different solid catalysts. Activated carbon was the principal catalyst investigated, although some additional experiments were carried out by utilizing metal oxide‐based catalysts (ie Ti, Co and Fe) supported onto alumina. Usage of Co/Al₂O₃ led to the highest values of phenol byproduct mineralization, nevertheless some metal leaching was experienced in the process. The operating variables studied when using activated carbon as the catalyst were ozone gas concentration, amount of catalyst added and temperature. Regardless of the catalyst type used, two different ozonation kinetic regimes were observed: (I) an initial period, corresponding to the presence of phenol in solution, characterized by small amounts of dissolved ozone and no improvement of the mineralization degree if comparing catalytic and non‐catalytic runs; (II) a second period, free of phenol, in which dissolved ozone accumulated in water and the beneficial effects of catalysts on mineralization were noticed. Experimental data also demonstrated the improvement in oxalic acid elimination in the presence of heterogeneous catalysts. Finally, consumption of ozone per mass of carbon removed, reaction factors and Hatta numbers were also calculated. Copyright © 2003 Society of Chemical Industry     

非均相催化臭氧氧化深度处理造纸废水的性能

采用农业废弃物水稻秸秆制备秸秆基活性炭,将其负载过渡金属Mn和Fe作为臭氧催化剂。采用正交试验考察了制备参数对其催化活性的影响,结果表明,最佳制备条件:浸渍时间为12 h,热解温度为500℃,热解时间为3 h。以制备的催化剂催化臭氧氧化深度处理造纸废水,COD和色度平均去除率分别为74.3%和80.5%,处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的一级A排放标准。制备的催化剂稳定性高且经济环保,适于造纸废水深度处理的工程应用。     

废弃物水稻秸秆制备催化剂强化臭氧深度处理造纸废水的效能

以农业废弃物水稻秸秆为原料制备了秸秆基活性炭负载金属Fe氧化物的臭氧催化剂,主要特征为负载Fe₃O₄,负载量14.25%,比表面积1175.1 m²·g^-1,研究其强化臭氧深度处理造纸废水的效能。结果表明,制备的秸秆基活性炭和催化剂均对造纸废水污染物具有较高的吸附性能,吸附等温线与Langmuir模型拟合相关性良好（R²>0.99）;催化剂的使用显著强化了臭氧氧化污染物的性能,最佳的运行参数是臭氧和催化剂投加量分别为0.3g·h^-1和1 g·L^-1及原水pH,处理后出水COD、BOD₅、氨氮和色度分别为46、17、5 mg·L^-1和18倍,均低于我国造纸废水污染物排放标准（GB 3544-2008）;重复20次的运行,催化剂具有良好的稳定性,金属离子溶出浓度极少,并通过自由基捕获剂和ESR测试探讨该催化臭氧氧化过程属自由基间接氧化为主导的反应机理。本研究制备的臭氧催化剂具有性能高效稳定和经济节约的特点,适用于造纸废水深度处理的工程化应用。     

臭氧催化氧化深度处理造纸废水的试验研究

广东东莞某一家造纸企业污水处理系统的生化池出水具有色度高、难降解的特点。采用臭氧催化氧化工艺深度处理该废水,探究了空速、臭氧投加量以及O₃、H₂O₂物质的量比对COD去除率的影响。通过试验优选出空速为7 h^-1,臭氧投加量为70 g/t,O₃、H₂O₂物质的量比为0.5时,出水COD满足GB 18918-2002一级A的要求,为臭氧催化氧化在造纸废水中的应用提供技术支撑。     

催化臭氧氧化处理难降解石化废水技术的研究进展

介绍了催化臭氧氧化的主要类别,分述了均相与非均相催化臭氧氧化在难降解石化废水方面的已有应用和催化机理,探讨了非均相催化臭氧氧化中活性炭的主要作用;简述了pH值、温度、臭氧和催化剂投加方式与投加量、催化剂体系等因素在非均相催化臭氧氧化中的影响规律。在已有研究的基础上,提出了将催化臭氧氧化与生化处理相结合的建议并佐证了其可行性;预测了催化臭氧氧化未来的研究方向;针对活性炭在催化臭氧氧化处理难降解石化废水中存在的问题,提出应加强对活性炭的改性研究,同时对某些工艺进行深入研究,全面掌握可能存在的问题,为完善催化臭氧氧化的机理作出努力。     

Al2O3催化臭氧化去除水中有机物的研发进展

综述了Al2O3应用于非均相催化臭氧化体系的研究进展,对比了催化体系和单独臭氧体系对水中有机物的去除效果,从催化剂对有机物的吸附、溶液的pH值影响、溶液中存在的无机离子和臭氧的分解机理方面,探讨了影响Al2O3催化臭氧化体系催化效果的主要因素,分析了目前研究中存在的问题,展望了Al2O3催化剂在水处理方面的应用前景。