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。     

MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化臭氧氧化苯酚废水

以γ-Al_2O_3为载体,Mn(NO_3)_2·4H_2O为前驱体,制备MnO_2/γ-Al_2O_3非均相负载型催化剂。以臭氧为氧化剂,MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,催化臭氧氧化降解100 mg/L的苯酚模拟废水,考察活性组分负载量、焙烧温度、焙烧时间对催化臭氧降解苯酚的影响。结果表明,锰负载量10%,焙烧温度500℃,焙烧时间5 h为MnO_2/γ-Al_2O_3催化剂较佳的制备方案。将其应用到高碱性苯酚溶液中,在臭氧浓度为0.96 mg/L,催化剂用量为2 g/L,温度25℃,反应60 min时,苯酚和COD的去除率分别达到97.6%和71.8%,催化活性较好。     

磁性Fe_3O_4/壳聚糖复合微球处理造纸废水实验研究

为了提高对造纸废水的处理效果,采用磁性Fe3O4/壳聚糖复合微球作为絮凝剂对其进行处理。将水解法制备的Fe3O4微粒分散于壳聚糖溶液中,制备成磁性Fe3O4/壳聚糖复合微球,考察了其投加量、pH、搅拌速度及沉降时间对造纸废水COD去除率的影响。结果表明,在pH为8,搅拌速度为120 r/min,复合微球投加量为6 mg/L,沉降时间为8 h的条件下,当进水COD为2 549.41 mg/L时,COD去除率可达到83.38%。     

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。     

助剂掺杂Cu/Al_2O_3湿式氧化处理造纸废水

以CuO为主活性组分,过渡金属为掺杂组分,在γ-Al_2O_3载体上浸渍制备复合催化剂.对造纸制浆废水采用催化湿式氧化处理,考察Cu负载量,掺杂组分的种类和掺杂量、焙烧温度和时间对催化剂对造纸废水的催化降解性能.结果表明,在Cu的负载质量分数为6%,助剂Mn的掺杂质量分数为4%,700℃下焙烧4h制备出在负载型Cu-Mn二元复合催化剂.在反应温度为200℃,氧气分压为2 MPa的条件下,废水的COD去除率最高可达88.1%.     

刚果红染料废水的Cu/γ-Al_2O_3催化降解

通过浸渍法制备了不同负载量的Cu/γ-Al_2O_3催化剂,对刚果红采用催化湿式过氧化氢法(CWPO)进行降解,并对其催化降解刚果红的性能进行了研究。分别考察了催化剂中Cu的负载量、催化剂用量、H_2O_2用量、温度、pH、降解时间对催化剂性能的影响。结果表明,对于30 mg/L的刚果红模拟废水,催化剂中Cu负载量为3%,催化剂用量为0.2 g,H_2O_2用量为1.5 u L,温度为30℃,pH为5,降解时间为1.5 h时催化剂的降解性能最好,刚果红的降解率可达90.1%。     

甲壳素负载金属离子催化氧化处理造纸废水的研究

以甲壳素负载金属离子(Pd2 )利用空气中的氧气催化氧化处理造纸废水,得到了负载金属离子的甲壳素对造纸废水进行催化氧化处理的较佳工艺条件.废水的pH为6.0～9.0,空气流量5.0L/min,Pd-甲壳素与废水质量比1.2×10-3,反应时间4.0 h,处理效率在82%左右.     

O_3/UV+BAC深度处理废纸制浆造纸废水

针对废纸纸浆造纸废水的生化二沉池出水,为达到工业回用要求或生活杂用水标准进行了工艺研究.结果表明,采用Ca(OH)2和PAM进行混凝,再利用O3/UV组合高级氧化技术进行深度氧化,最后通过生物活性炭滤池(BAC),使出水COD＜50 mg/L,去除率达79.13%,达到城市污水再生利用工业用水水质标准,且出水pH无需调节,SS＜10 mg/L,碱度＜100 mg/L.     

Mn-M-O/TiO_2-Al_2O_3催化超临界水氧化氨氮废水

以Mn和M(Ce、Cu、Co)的氧化物为活性组分、TiO2-Al2O3(TA)为载体,分别制备了3种不同Mn/M物质的量之比的双金属负载型Mn-M-O/TA催化剂。在连续超临界水氧化装置上及460℃、26 MPa、停留时间4~5 s和氧化剂剂量为化学剂量3倍的条件下,考察了各催化剂对氨的降解活性,结果表明Mn-Cu-O/TA催化剂具有较好的氨降解性能,Mn-Cu-O/TA-55催化剂氨转化率为55.8%。采用XRD、XPS、TPR等方法对Mn-M-O/TA催化剂进行了表征,添加铜后催化剂还原性能的提高,有利于氨转化率的提高。     

O_3/H_2O_2深度氧化处理石化废水的研究

分别采用"单独O3氧化"技术和"O3/H2O2联合氧化"技术对石化废水进行了深度处理,对连续O3曝气条件下各影响因子对石化废水处理效果进行了考察。结果表明:当反应时间为40 min,pH值为4.99,O3投加量为153 mg/L,H2O2采用分3次均匀投加的方式,投加量为27.72 mg/L时,CODCr的质量浓度从111.8 mg/L降为7.02mg/L,去除率达到93.7%;色度由500倍降到1.5倍,去除率达到99.7%;浊度由2.23 NTU降到0.28 NTU,去除率达到87.4%;m(BOD)/m(CODCr)值由0.06提高到0.31。H2O2投加方式对氧化效果有一定的影响,保持H2O2总投加量相同,多次投加的去除效果明显优于一次性投加,且平均投加方式下的CODCr去除率最高。O3/H2O2氧化技术对石化废水的处理效果优于单独O3氧化处理技术,可以对石化废水进行高效深度处理,出水水质完全可以达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准的要求。     

CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化氧化性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍法制备以γ-Al_2O_3为载体的负载型CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂,考察了焙烧温度对催化活性的影响及污染物甲苯中水蒸气的掺杂对去除率的影响。结果表明,在500℃焙烧制备的CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有良好的低温催化性能,甲苯去除率达95%以上。甲苯废气中水蒸气对催化剂的催化性能具有较大干扰。催化活性与催化剂表面孔隙结构及晶相类型相关。     

催化氧化深度处理印染废水的研究

采用以γ-Al2O3为载体,由含稀土元素为主的过渡金属和多种组分混合型金属元素制备的催化剂,通过催化氧化试验装置,对纺织印染废水的二级处理出水进行中试深度处理研究,反应温度60～80℃;常压处理,废水处理后,COD和色度去除率可达80%以上,处理出水可满足达标排放和回用的要求.     

CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂的制备及催化氧化性能

采用溶胶-凝胶法与浸渍法制备以γ-Al_2O_3为载体的负载型CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂,考察了焙烧温度对催化活性的影响及污染物甲苯中水蒸气的掺杂对去除率的影响。结果表明,在500℃焙烧制备的CuO-TiO_2/γ-Al_2O_3催化剂具有良好的低温催化性能,甲苯去除率达95%以上。甲苯废气中水蒸气对催化剂的催化性能具有较大干扰。催化活性与催化剂表面孔隙结构及晶相类型相关。     

γ-FeOOH催化臭氧微气泡联合BAF工艺深度处理造纸废水

随着“双碳”目标的制定以及造纸废水重复利用政策的颁布,开发清洁高效、无二次污染的造纸废水深度处理技术意义重大。研究通过干湿交替-曝气氧化的技术方案制备了铁基催化剂,XRD、XPS等表征结果显示该催化剂的表层负载物为纤铁矿(γ-FeOOH)。建立了γ-FeOOH催化臭氧微气泡的反应体系,并系统研究了该体系对造纸废水生化出水中COD_Cr的去除效果。试验结果显示,当pH值为7、催化剂投加量为300 g/L、臭氧投加量为9.9 mg/min时,该体系对COD_Cr的去除率约为58%。基于上述结果,进一步建立γ-FeOOH催化剂-臭氧微气泡催化与曝气生物滤池(BAF)的联合降解体系,该联合体系连续运行时,对造纸废水生化出水中COD_Cr去除率为60%～70%。该联合体系在有效降解有机污染物的同时,无二次污染产生,无总盐引入,有利于造纸废水的循环利用,践行了“双碳”理念。     

Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3的CO氧化性能

采用柠檬酸络合法制备一系列不同铜铈比的Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂,用XRD、H2-TPR对其进行表征,采用连续固定床微反装置对Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂CO催化氧化活性进行评价。结果表明,Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂的XRD图谱中除归属于γ-Al_2O_3的晶相峰外,还出现CuO和CeO_2的晶相峰。高温水热引起活性组分CeO_2的晶粒聚集、长大和尖晶石结构CuAl2O4物质的生成;CuO-CeO_2之间的共生共存与相互作用,使得Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂中具有非完整结构的[Cu2+1-xCu+x][O1-12x12x]增多,Cu+离子和氧空位增多,有利于其H2-TPR还原峰温度向低温区偏移,有利于提高其CO的催化氧化活性,使得Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂的TCO50和TCO90降低。Cu与Ce物质的量比为5∶5制备的Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3-55催化剂的TCO50和TCO90分别降至最低的162℃和199℃,表明此时的Cu-Ce-O协同效应最佳;CuO-CeO_2二相的共生共存与相互作用有利于减少高温水热环境下活性组分的聚集和晶粒长大,有利于Cu-Ce-O/γ-Al_2O_3催化剂能够保持较高的CO催化氧化活性。     

Ni/γ-Al_2O_3催化乙基咔唑加氢性能研究

以自制的镍基催化剂对乙基咔唑进行加氢性能研究。实验采用γ-Al2O3为载体,在乙二醇溶液中以水合肼为还原剂,制备了不同负载量的Ni/γ-Al2O3催化剂,采用X射线荧光分析、X射线衍射等检测手段对其表征,并在0.1 L的高压反应釜中对乙基咔唑进行催化加氢。实验表明:当Ni负载量为20%时,Ni/γ-Al2O3催化剂具有较优的催化性能;在反应温度200℃、反应压力6 MPa、负载量为20%的Ni/γ-Al2O3用量1.5 g的加氢条件下,10 g乙基咔唑可以加氢0.280 mol,吸氢转化率达91.2%。     

臭氧氧化法深度处理造纸废水试验研究

首先采用复合混凝剂对造纸废水二级出水进行了预处理,再用臭氧进行氧化处理.研究了在不同臭氧量、pH条件下,臭氧氧化法对造纸废水中COD和色度的去除效果,及不同臭氧产生速率和反应时间对COD与色度的去除效果,分析了臭氧氧化污染物的机理.结果表明,臭氧氧化效果随臭氧量、反应时间的增加而增强,但增强幅度越来越小;臭氧投加速率为13.98 mg/min、停留时间为30 min时,COD和色度去除率分别可达62-3%和99.5%,去除效果明显.     

催化臭氧氧化法深度处理腈纶废水的研究

以活性炭为载体,采用浸渍法制备Ni/C催化剂,应用于臭氧催化氧化腈纶废水技术中。考察了臭氧效率、催化剂投加量、pH及催化氧化时间对腈纶废水COD去除率的影响。结果表明:在臭氧效率50%、催化剂投加量2 g、pH=10.0、催化臭氧氧化时间40 min的实验条件下,对腈纶废水的COD去除率达到83.1%。     

Fenton氧化法深度处理苇浆造纸废水研究

采用Fenton氧化法对苇浆造纸厂二级生化出水进行深度处理。探讨了废水初始pH、H2O2投加量、FeSO4和PAM用量、反应温度和时间对COD和色度去除效果的影响。结果表明,当体系pH为4、H2O2投加量为10 mmol.L-1、FeSO4投加量为2.5 mmol.L-1、PAM用量为0.75 mg.L-1、反应温度为20℃和时间为40 min时,COD可降至60 mg.L-1以下,色度去除率在90%以上。