催化湿式氧化中多相非贵金属催化剂的研究进展

催化湿式氧化（CWAO）法是一种利用溶解氧去除废水中高毒性、难降解污染物的新型水处理技术。在催化湿式氧化中应用的催化剂有贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种。在零附加值的废水处理过程中,使用非贵金属催化剂替代贵金属催化剂,在经济上更具有优势。对近年来用于催化湿式氧化废水处理过程中的多相非贵金属催化剂进行了综述。     

废水中氨氮湿式空气氧化和超临界水氧化研究进展

湿式空气氧化法(WAO)和超临界水氧化法（SCWO)废水处理技术近年已有广泛研究。当催化剂存在于氧化体系时,不仅能降低反应温度、压力,而且可提高废水中有害物质的降解效率。介绍了氨的湿式空气氧化和超临界水氧化催化剂应用的研究进展、各种催化剂在超临界水中的稳定性能及氨的催化超临界水氧化情况。     

催化湿式氧化法处理三环唑生产废水

在高压釜中进行了三环唑农药生产敦水间歇催化湿式氧化试验，结果表明，该法处理高浓度有有毒有机废水是有效的。在试验条件下，ＣＯＤ去除率达８０％。反应温度对处理效果影响最大，铜系催化剂具有较高的催化活性。     

催化湿式氧化法处理废水的研究进展

介绍了催化湿式氧化（CWAO）法废水处理技术在催化剂开发、反应机理探讨和反应动力学研究等方面取得的进展；提出研制高效稳定的催化剂、探讨反应机理和研究反应动力学模型对于CWAO法的推广起着非常重要的作用。     

CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化氧化法处理含酚废水

选取球状堇青石蜂窝陶瓷作为催化剂基体,制备了CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化剂,采用XRD、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积测定(BET)等分析方法对其进行了表征,测定了其催化湿式氧化含酚废水的活性及催化剂抗压强度、脱落率、Cu2+溶出浓度等性能指标.实验结果表明:CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化剂在反应温度220℃、压力5 MPa、搅拌速率为600 r/min时,催化湿式氧化反应300 min,COD去除率可达94.6％;球状CuMn/ZrAlTi-堇青石蜂窝陶瓷催化剂具有强度高、易装填、易更换、脱落率低等特点,Cu2+溶出浓度低于国家排放标准,适合工业化处理含酚废水.     

氧化法去除燃煤烟气中Hg~0技术的研究进展

燃煤烟气中汞的排放控制是大气污染治理的研究热点之一。氧化法可将烟气中不溶于水的气态单质汞(Hg~0)转化为易溶于水的氧化态汞(Hg~(2+)),然后利用湿式吸收设备去除。综述了国内外燃煤烟气氧化法脱汞技术的研究进展,比较了非催化氧化法和催化氧化法的优势与局限,对今后的发展趋势进行了展望。指出:选择使用高效且环境友好的氧化剂以及催化剂,研发高效、低成本、可回收的金属氧化物催化剂是该领域的主要研究方向。     

微波强化CWPO工艺CuO_x-CeO_2/GAC催化剂的制备及其对二甲亚砜的降解

以颗粒活性炭(GAC)为载体、铜为活性组分、铈为助剂组分、草酸钠为沉淀剂,采用浸渍焙烧法制得CuO_x-CeO_2/GAC催化剂。以H_2O_2为氧化剂,微波强化催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)处理二甲亚砜(DMSO)初始质量浓度为1 000 mg/L的废水,处理3 min后DMSO去除率达93.8%。催化剂第7次使用时DMSO去除率仍保持在75%以上。初始废水pH在3~9范围内,DMSO去除率均在85%以上。助剂Ce的加入提高了催化剂表面活性组分的分散性和稳定性,使催化剂的活性稳定性和使用寿命显著提高。     

催化氧化VOCs催化剂中毒机制研究进展

催化氧化法是目前处理挥发性有机物（VOCs）最有效的治理技术之一,但催化剂中毒问题阻碍着催化剂的应用与催化氧化技术的发展。本文介绍了催化氧化VOCs催化剂中毒机制,综述了进行VOCs催化氧化反应的活性测试以及对失活的催化剂进行分析表征两种研究催化剂中毒方法的研究进展。指出：设计出针对性强、抗中毒性能良好且具有大规模工业应用前景的催化剂将是未来的研究方向。     

铜基多相催化剂催化氧气氧化降解水中水合肼

制备了3种铜基多相催化剂,用于催化氧气氧化降解水中水合肼。实验结果表明:三组分催化剂c-CuZnCr比单组分催化剂CuO(c-Cu)和双组分催化剂c-CuZn具有更好的催化性能;在200 mL浓度0.04 mol/L的水合肼水溶液中投加23 mg c-CuZnCr,常温常压下反应360 min,水合肼的降解率达99.96%;c-CuZnCr在使用中稳定性好,循环使用5次未见活性降低。表征结果显示,三组分催化剂具有最大的比表面积,因而表现出最高的催化活性。动力学研究结果表明,c-CuZnCr催化的反应活化能为32.73 kJ/mol,与水合肼浓度和氧气压力相关的反应级数分别为0.97和0.78。     

双金属催化剂去除VOCs研究进展

催化氧化技术可以有效处理挥发性有机物（VOCs）。综述了双金属催化剂催化氧化去除VOCs的研究进展,重点论述Ag、Au和Cu基双金属催化剂催化去除VOCs的最新研究进展,从制备方法、粒子分散度、形貌、负载量、载体结构和表面修饰等方面讨论了催化氧化VOCs性能和催化剂结构之间的关系。指出：双金属催化剂制备调控可以有效提高金属活性粒子在载体表面的分散度进而增强双金属间协同作用,最终提高VOCs催化反应活性。     

紫外辐照-催化湿式过氧化氢氧化技术处理酸性大红GR染料废水

采用自制的负载型CuO-ZnO-CeO2/γ-Al2O3催化剂，常温常压下通过紫外辐照-催化湿式氧化技术处理酸性大红GR模拟染料废水。考察了催化剂加入量、H2O2加入量、废水pH、反应时间、初始酸性大红GR质量浓度等对废水脱色率的影响。实验得到最佳工艺条件为初始酸性大红GR质量浓度200mg/L，催化剂加入量10.0g/L，H2O2加入量2.0mL/L，废水pH4，反应时间2h。最佳工艺条件下废水脱色率达99.33%。     

氮掺杂活性炭催化湿式氧化—Ca（OH）2沉淀工艺去除草甘膦废水中的磷

用30%（w）H₂O₂溶液氧化处理活性炭（AC）,再以三聚氰胺为含氮前驱体经高温处理制得氮掺杂AC催化剂。采用催化湿式氧化（CWO）法去除草甘膦废水中的有机磷（OP）,将其彻底氧化降解为PO₄^3-,再利用Ca（OH）₂沉淀法去除总磷（TP）。表征结果显示：氮掺杂改性可在AC表面形成多种含氮碱性官能团,从而提高其对OP的催化氧化活性。实验结果表明：在温和的工艺条件下（130 ℃,1 MPa）,该催化剂对不同来源废水的OP去除率均高于90%;当m（Ca（OH）₂）∶m（TP）为20时,Ca（OH）₂沉淀可有效去除CWO出水中的TP,最终出水TP质量浓度小于5 mg/L,可有效缓解后续生化系统除磷的压力。     

Wet oxidation: a pre-treatment procedure for sludge

Wet oxidation process is specially effective for wastes with a high organic matter which can not be removed by conventional treatment methods. The digested and raw activated sludges of PAKMAYA yeast factory are treated by wet oxidation process. The liquid-phase organic matter concentration [as total organic carbon (TOC)] was increased by 16.5% in 10 min during the wet oxidation in the presence of Cu as catalyst and H2O2. Lenghtening the period of the wet oxidation, the TOC-concentration was increased by 66% in 120 min. The biodegradability of the sludge after wet oxidation process was also examined. A very little development in the biodegradability was observed, when wet oxidation was applied as pre-treatment to the digested sludge (5% decrease as TOC, in the presence of Cu catalyst and H2O2). However, in the case of digestion of the raw sludge after the application of wet oxidation, the biodegradability increased significantly (approximately 75%, as TOC). Moreover, wet oxidation improved the ability of settling of sludge solids, as well as enhancing the treatment efficiency. Finally, the volume of settled solids was decreased by 80% in the presence of Cu and H2O2. NH3+-N, NO2(-)-N and NO3(-)-N concentrations in the supernatant decreased with the wet oxidation. pH value of the sludge increased from 6.6 to 7.8-8.0. Since stable sludge was taken from the digester where the nitrification process was progressing, a decrease in the nitrite concentration, with an increase in nitrate was observed in the digestion continuing after the wet oxidation pre-treatment. However, in the raw activated sludge, there was a nitrite formation only in the non-pretreated sludge.     

MnOx/ACF负载型催化剂常温催化氧化二氯甲烷

采用浸渍法在活性碳纤维（ACF）上负载MnO_x制备了MnO_x/ACF催化剂,考察了将其用于常温催化氧化二氯甲烷的活性和稳定性。实验结果表明,MnO_x负载量（质量分数）为9%的9%MnO_x/ACF催化剂活性最高,在反应温度为25 ℃、二氯甲烷质量浓度为600 mg/m³时,反应90 min后9%MnO_x/ACF催化剂对二氯甲烷的去除率达71%。9%MnO_x/ACF催化剂重复使用5次后对二氯甲烷的去除率仍可达57%,具有较好的重复使用性能。催化剂表面的主要元素为C、O和Mn,且Mn主要以Mn⁴⁺形式存在。使用后的催化剂中存在二氯甲烷降解的中间产物甲酸盐和甲氧基物种,说明二氯甲烷已被成功降解。     

燃烧尾气中NOx选择性还原反应催化剂研究进展

介绍了从燃烧尾气中脱除ＮＯｘ的一系列选择性催化还原体系,其特色为能在氧浓度在较高条件下,利用燃烧尾气中未反应的有机物作还原剂,高选择性地与ＮＯｘ反应,其中负载Ｃｕ的ＺＳＭ－５催化剂有很高的活性,阐述了工业应用中存在的问题及对策。     

缺氧—好氧—催化臭氧氧化工艺处理石化厂含盐废水

采用缺氧—好氧—催化臭氧氧化工艺处理某石化厂的含盐废水。实验结果表明：在进水COD为200~350 mg/L的条件下,经生化处理后的出水COD稳定在50~60 mg/L,COD去除率稳定在75%左右;在臭氧投加量为4.5 g/L、V（催化剂Ⅱ）∶V（废水）=1.5∶1的条件下,进行连续催化臭氧氧化后出水COD稳定在20 mg/L以下,COD去除率大于70%,满足DB 61/224—2011《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》。表征结果显示,催化剂表面含有铜元素,比表面积为250.815 m²/g,吸水率为60.9%,经过滤可去除废水中残留的催化剂。     

CuO/CSAC催化剂的制备及酸性大红GR废水的处理

以椰壳活性炭(CSAC)为载体负载CuO制备了CuO/CSAC催化剂。采用正交实验优化了CuO/CSAC催化剂的制备工艺条件,采用单因素实验和响应面实验优化了CuO/CSAC催化剂处理模拟酸性大红GR废水的工艺参数。结果表明:在CSAC加入量5 g、煅烧时间2.5 h、煅烧温度300 ℃、0.5 mol/L的硝酸铜溶液用量15 mL的最佳工艺条件下,CuO/CSAC催化剂微孔结构丰富,CuO特征峰明显;CuO/CSAC催化剂处理酸性大红GR废水的最佳工艺参数为pH 5.0,曝气时间4.10 h,催化剂加入量0.57 g,可将100 mL初始COD 962 mg/L、初始色度32 700倍的废水分别处理至残余COD 41.5 mg/L,残余色度28.4倍。建立了以残余COD和残余色度为响应值的工艺模型,计算值与实验值的相对误差均在±10%以内。     

废铜催化剂的综合利用

研究了以湿法回收利用废铜催化剂中的铜、锌制取氧化亚铜和氧化锌的原理以及最佳工艺条件。该工艺可同槽进行浸取、蒸氨、还原、中和水解等操作,生产成本低,产品质量好,工艺过程中无三废排放,具有很好的综合效益。