WAO和CWAO工艺预处理制药废水的实验研究

采用湿式氧化（WAO）和催化湿式氧化（CWAO）工艺对制药废水进行预处理，考察温度，反应时间，初始氧分压，pH对COD去除率的影响。在反应温度260℃、初始氧分压2 MPa、反应时间2 h的条件下，采用WAO工艺的废水COD去除率达到74.1%,B/C由0.22提高到0.45，生化性显著改善。CWAO工艺通过添加5 g催化剂，COD去除率为91.3%，有效提高了湿式氧化法的处理效果。     

湿式氧化法治理棉浆黑液中试及反应器工艺设计原理

本文对湿式氧化治理棉浆黑液过程,进行了试验研究,考察了湿式氧化 COD 的宏观反应动力学和传质特性。通过对传质和反应的理论分析,为中试提出了单泡罩鼓泡环流厨应器型式。采用氧化—苛化—循环回用的工艺路线,在5.4～5.9 MPa、240～250℃、黑液平均停留时间为0.7小时的条件下,氧化结果获得 COD 转化率为42～48%,去色率大于95%,总碱回收率达90%以上。氧化液循环回用符合生产要求,反应器结构合理,操作稳定,能满足工艺和反应的要求。     

城市污泥在超临界水中的部分氧化实验研究

为实现城市污泥的资源化利用和无害化处理,利用超临界水间歇式实验系统研究其催化部分氧化特性。结果表明:氧化剂系数增大0.2,H2摩尔分数降低3.1%—6.1%;温度每升高20 K,H2摩尔分数提高2.0%左右;反应时间延长10 min,H2摩尔分数提高1.5%—1.7%,在30 min达到最大;加入活性炭催化剂,H2摩尔分数提高14.5%—16.1%。25 MPa时,拟合反应的动力学方程(基于COD),得到质量分数1%活性炭催化(无催化)时的速率常数、活化能、反应级数分别为6 347.7(4 403.3),105.698 kJ/mol(113.054 kJ/mol),2.023(2.023)。活性炭可促进水气转化反应,提高H2摩尔分数,但对COD去除率无明显影响。     

高浓度有机废水的均相催化湿式氧化影响因素

乳化液废水的均相催化湿式氧化实验发现,单一金属盐催化活性:Cu(NO3)2＞MnSO4＞CoCl2.考察了不同反应条件(温度、氧分压、进水有机物浓度)对铜盐均相催化湿式氧化的影响,结果表明,该工艺在200℃活性最高,在进水COD 48 400 mg/L,反应2 h时,COD去除率为86.6%;供氧量以初始氧分压0.93～1.16 MPa(25℃)为宜;该工艺在较宽进水浓度范围内有较高的去除率.     

催化湿式氧化法和厌氧发酵法联用处理异佛尔酮废水

分别以沉淀法、共沸蒸馏法和高温老化法制备ZrO₂载体,采用等体积浸渍法制备Ru/ZrO₂催化剂,用于催化湿式氧化法处理异佛尔酮废水。研究了反应温度、催化剂用量及反应时间对异佛尔酮废水乙酸浓度、COD去除率、TOC去除率及废水可生化性的影响。废水经催化湿式氧化处理的中间产物主要为乙酸,可由产甲烷菌转化为甲烷。结果表明,提高反应温度、增加催化剂用量及延长反应时间均可提高异佛尔酮废水COD去除率、TOC去除率及废水可生化性。在270 ℃、氧分压2.5 MPa和催化剂用量9 g·L^－1条件下,超过180 min异佛尔酮废水COD及TOC去除率分别可达90.4%和84.9%。在270 ℃、氧分压2.5 MPa和催化剂用量1 g·L^－1反应条件下,120 min时异佛尔酮废水乙酸浓度最大,为5 582.98 mg·L^－1。催化湿式氧化处理后出水利用产甲烷菌进行厌氧发酵,反应9天产甲烷体积达到最大值820 mL。     

催化超临界水氧化对氨基苯酚动力学研究

采用CuO/-γAl2O3和MnO2/-γAl2O3为催化剂、H2O2为氧化剂,在一连续流固定床反应器中分别进行了催化超临界水氧化对氨基苯酚实验,得到了COD去除宏观动力学方程。在26 MPa4、00~450℃和H2O2过量的情况下,反应对COD分别为0.92级(CuO)和0.95级(MnO2),对氧气分别为0.12级(CuO)和0.21级(MnO2)。反应的活化能分别为37.70 kJ/mol(CuO)和51.47 kJ/mol(MnO2),前置因子A分别为5.06×102(CuO)和5.80×103(MnO2)。     

催化超临界水氧化降解1,5-萘二磺酸的动力学研究

超临界水氧化是一种新的废水处理技术,典型有机物污染物在超临界水中催化氧化降解及动力学研究是该技术应用的基础。以Mn2O3/-γAl2O3作催化剂试验探索了1,5-萘二磺酸在超临界水中的氧化降解及动力学。结果表明,催化超临界水氧化技术能有效地降解1,5-萘二磺酸,COD去除率可达98%以上;随着反应温度的升高,停留时间的延长,COD去除率也提高;1,5-萘二磺酸在超临界水中催化氧化降解反应的级数对COD和氧气分别为0.89和0.28,活化能为56.8 kJ/mol。     

三氯吡啶生产废水处理工艺研究

采用催化湿式氧化-生化组合工艺处理三氯吡啶生产废水,经小试考察,确定催化湿式氧化工艺最佳操作条件为:反应温度为250℃,反应压力为5.0MPa,催化剂投加量为1000mg/L。在上述条件下,三氯吡啶废水有机氮转化率80%,COD去除率60%,催化湿式氧化预处理后废水可生化性显著提高,经催化湿式氧化-生化组合工艺处理有利于达标排放。     

湿式氧化法处理高盐度难降解农药废水

采用湿式氧化技术研究高盐度、难降解农药废水在湿式氧化反应中COD去除率的影响因素及色度的去除效果。结果表明,该生产废水的湿式氧化效率受反应温度、氧分压、反应时间、反应体系酸度的影响较大。当反应温度280℃、氧分压4.2 MPa、反应液初始pH值为2.0,反应150 min后,废水中的COD去除率高达98.0%,色度的去除率达99.0%以上。研究结果可为在高含盐环境下处理难降解农药废水提供依据。     

不同植物油脂在近临界水中水解反应动力学的比较

系统地测定了压力10 MPa、温度170℃～240℃范围内橄榄油、花生油、大豆油、红花油等植物油脂在近临界水中无催化水解反应动力学数据。实验结果表明,近临界水中油脂水解反应是一个典型的自催化反应,采用二级自催化反应动力学模型对动力学数据进行了拟合,得到了橄榄油、花生油、大豆油、红花油等四种植物油脂的水解反应活化能分别为41.8 kJ/mol、37.3 kJ/mol、37.7 kJ/mol、31.2 kJ/mol。油脂水解活化能与其碘价密切相关,随着油脂碘价的增加,水解活化能逐渐降低。     

加压下煤焦与水蒸气的催化气化动力学研究

以K2CO3为催化剂,利用自行设计的加压固定床反应器进行了神木煤焦-水蒸气催化气化反应动力学研究,并采用n级速率方程和Langmuir-Hinshelwood速率方程考察了水蒸气分压的影响.系统压力为3.5 MPa,气化反应温度分别为600℃,650℃和700℃,其中600℃下水蒸气分压分别为1.24 MPa,1.83 MPa和2.88 MPa;650℃和700℃下的水蒸气分压分别为1.24 MPa,1.83 MPa和2.34 MPa.研究发现,随气化温度的提高和水蒸气分压的增加,煤焦的水蒸气气化反应活性明显提高.采用n级速率方程得到煤焦与水蒸气的反应级数为0.732,活化能为102.63 kJ/mol;采用L-H方程得到活化能为109.23 kJ/mol,其速率方程可以更精确地描述反应气体压力对气化反应的影响.     

高浓度苯酚废水的均相催化湿式氧化研究

在13 L高压反应器中,以非贵金属盐作为均相催化剂,以高浓度苯酚有机废水为处理对象,研究了高浓度难降解酚类废水的催化湿式氧化。结果表明,单一金属盐催化活性为Cu2+Zn2+Mn2+,催化湿式氧化适用于较宽的初始COD浓度范围(20 000~60 000 mg/L);铜盐的均相催化湿式氧化最佳工艺条件为220℃、2.5 MPa、p H 6.0,2 h的COD去除率可达到97.2%。     

水热电催化氧化法处理高浓度苯酚模拟废水的研究

结合催化湿式氧化法和电催化氧化法为水热电催化氧化法处理高浓度苯酚模拟废水((ρCOD)为7500mg/L):以C/Ru作催化剂(w(Ru)为0.5%),自制DSA阳极(釜体为阴极),加入NaCl作支持电解质(w(NaCl)为1%),充入氧气使PO2为3.5MPa,升温至设定温度后:开初0.5h进行苯酚的催化湿式氧化,后0.5h进行电催化氧化,并改变条件进行苯酚的单一催化湿式氧化和电催化氧化。结果表明:85℃时水热电催化氧化条件下,苯酚去除率为100%,COD去除率达92.34%,而单一催化湿式氧化和电催化氧化的COD去除率却依次为68.46%、39.73%,可见水热电催化氧化法利用了催化湿式氧化法和电催化氧化法的协同作用,取得了更佳的效果。该方法是一种新型、低温、高效的废水处理技术,为处理苯酚废水提供了另一种可能途径。     

催化湿式氧化预处理H酸生产废水

采用催化湿式空气氧化-生物接触氧化组合工艺处理H酸生产废水,经小试考察,确定催化湿式氧化最佳操作条件为:反应温度为260℃,反应压力为6.0 MPa,催化剂添加量为1 g/L。在上述条件下,H酸生产废水COD去除率60%,脱色率80%,催化湿式氧化预处理后废水生化可行性显著提高,经组合工艺处理有利于达标排放。     

以二氧化锰为催化剂催化湿式氧化处理高浓度炼油碱渣废水

系统地研究了在高压反应釜中,以二氧化锰为催化剂催化湿式氧化处理高浓度炼油碱渣废水的影响因素.结果表明:湿式氧化以反应温度190℃,压力2.5MPa,MnO2加入量1g/L,转速400r/min,反应时间1.5h为宜,此条件下COD去除率为79.9%.     

含甲醛废水的过氧化氢湿式氧化及其反应动力学

在连续流釜式反应器中,以过氧化氢为氧化剂,辅以温度和压力,研究了湿式氧化法处理甲醛模拟废水的工艺条件:过氧化氢供氧量为废水理论需氧量的110%时为宜;160~180℃为甲醛湿式氧化的适宜温度范围;甲醛初始浓度在480~1500mgL-1范围内能保持较高的去除率。建立了该反应的指数型经验动力学模型方程,得出基于甲醛和COD的表观活化能分别是38.67kJmol-1和53.02kJmol-1。 反应产物的紫外光谱分析表明中间产物甲酸的进一步氧化是甲醛彻底降解的限速步骤。     

催化超临界水氧化处理焦化废水

采用催化超临界水氧化技术处理武汉某焦化厂废水。Ir-Ta/堇青石催化剂在反应温度380～460℃,反应时间20～100 s,反应压力为22～30 MPa,过氧比0～4下,探究处理焦化废水的影响因素;用COD的去除率表示超临界水氧化降解有机物的进程对其进行动力学分析。结果表明,在超临界水中添加催化剂后的有机物去除效果明显高于无催化剂;反应温度、压力、时间和过氧比等影响因素与COD和氨氮去除率呈正相关;加入催化剂后,在反应压力24 MPa,过氧比为200%(2倍)时,反应活化能为46.26 kJ/mol,频率因子为73.20 s^(-1)。     

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。     

催化湿式过氧化氢氧化预处理有机磷农药废水的研究

以自制Fe2O3-Ce O2/γ-Al2O3为催化剂,采用催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)预处理有机磷农药废水,通过单因素和正交试验研究了过氧化氢投加量、起始p H、反应温度和反应时间对COD的去除效果及影响规律。结果表明,反应最优条件为H2O2投加量2 m L、起始p H=5、反应温度80℃、反应时间40 min,在此条件下COD的去除率可达85.8%,可生化性提高到B/C=0.43。运用一级动力学模型和Arrhenius经验公式,建立了催化湿式过氧化氢氧化降解COD的动力学方程。     

近临界水中4,4′-二溴联苯催化氧化降解的研究

以锰系氧化物作催化剂研究了4,4′-二溴联苯(4,4′-DBB)在近临界水中的氧化降解及反应动力学。确定了适宜的催化氧化工艺条件为物料质量比m(H2O2)∶m(4,4′-DBB)=300∶1、反应温度320℃、反应压力11.9 MPa、反应时间20 min,在此工艺条件下反应后水样的化学需氧量(COD)为32.6 mg/L,达到了GB8978—1996的排放要求。反应动力学结果表明4,4′-二溴联苯氧化反应的级数为1.71,表观活化能为37.89 kJ/mol。