苯胺的超临界水氧化研究1

苯胺的超临界水氧化表明,氧化剂Ｈ２Ｏ２、试验温度、压力和停留时间以及水样的起始ＴＯＣ值对ＴＯＣ的去除率有显著影响．在本试验中,选取了硫酸铜、硫酸铁、硫酸锰等金属盐进行苯胺的均相催化氧化试验研究,结果表明,这些金属盐对苯胺的氧化有不同的催化活性,筛选出硫酸锰和和硫酸亚铁进行了进一步的研究．以硫酸锰作催化剂为例,在４５０℃,２８ＭＰａ,Ｋ＝１．１,ｐＨ＝４．０的条件下,当停留时间为４６ｓ时,ＴＯＣ去除率达到１００%．     

合成有机化学品的超临界水氧化

研究了超临界水氧化系统中合成有机化学品 ,如酚、间苯三酚、对叔丁基酚、间甲酚、3 ,5-二甲酚、苯胺、硝基苯、叔丁醇、三氯乙醛等的氧化作用。在实验条件下 ,上述化学品均能显著降解。酚和苯胺的去除随氧化剂过氧化氢加入量增加而增加。较优的K值 (实验中加入的H2 O2 量与按反应方程化学计量的量的比值 )对酚和苯胺分别为 1 .5和 1 .1。实验结果显示 ,当系统的压力为 3 0MPa ,温度为 4 50℃ ,停留时间为 1 90s,K =2 .0 (对酚 )和系统压力为 2 5MPa,温度为 50 0℃ ,停留时间为 3 0s,K =1 .2 (对苯胺 ) ,氧化效率都接近 1 0 0 %。含酚废水处理结果表明温度、压力、停留时间 3种因素中 ,温度是主要影响因素     

采用Fenton试剂处理废水中难降解的苯胺类化合物

本文采用Fenton试剂处理废水中难以降解的苯胺类化合物,实验结果表明:(1)添加KMnO_4溶液的量对COD和TOC去除率有一定的影响;(2)p-甲氧基苯胺与Fenton试剂反应速度很快;(3)九种苯胺类化合物经反应后,COD去除率为70—80％,TOC去除率为60—70％;(4)苯胺类化合物的结构对COD和TOC的去除有一定影响;(5)p-甲氧基苯胺的苯胺经反应后BOD_5值可以增大,有利于生物降解。     

ZnO-MgO/Al2O3吸附-臭氧催化氧化处理难降解有机废水

以活性氧化铝为载体,采用浸渍法制备催化剂,对甲基橙及草酸模拟废水进行处理.在中性条件下,臭氧催化氧化比单独臭氧氧化能提前30 min使得甲基橙溶液褪色,反应105 min时,臭氧催化氧化对TOC的去除率高达96.53%,比单独使用臭氧氧化对甲基橙TOC去除率提高了47.19%,在处理草酸废水时臭氧催化氧化对TOC去除率高达80.59%,比单独使用臭氧氧化对草酸TOC去除率提高了59.14%.在处理甲基橙及草酸的小试实验中催化剂对有机污染物的吸附作用起到了加快反应进行的作用.在对垃圾渗滤液超滤出水时,O₃与COD质量比为1:1时,臭氧催化氧化对COD去除率为49.09%,比单独使用臭氧氧化提高36.37%,臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独使用臭氧氧化的2.54倍,在处理垃圾渗滤液纳滤浓水时,臭氧催化氧化对COD去除率高达88.72%,比单独使用臭氧氧化提高37.60%,并且臭氧催化氧化对TOC的去除率是单独臭氧氧化的1.6倍.臭氧催化氧化反应过程中产生的羟基自由基对有机物更快的反应速率.     

催化氧化法预处理苯胺类废水

用Fenton试剂催化氧化法预处理染化厂含苯胺类物质的废水。对影响废水中苯胺类物质去除率的各种因素进行了考察，结果表明，在常温下当废水中苯胺类物质的含量为800mg/L时，在pH为3．5、H2O2和Fe^2 用量分别为28mmol/L和2.8mmol/L的条件下，苯胺类物质的去除率可达98.0%，COD去除率达到76％，废水的BOD5／BODcr值由0提高到0.32，显著地提高了废水的可生化性。     

水热电催化氧化法降解高浓度苯胺废水

以CuO-MnO2-CeO2/C为催化剂,对COD=9000mg·l-1,NH3-N=700mg·l-1的模拟苯胺废水进行实验,讨论了催化剂用量对实验的影响,以及pH值和温度对COD及NH3-N去除率的影响.结果表明,在T=225℃,pH=10.03时,用湿式催化氧化法(CWO)处理1h后,苯胺废水中COD的去除率高达90%左右,NH3-N的去除率可达94%以上.利用水热电催化氧化法,以RuO2/Ti为电极,NaCl为电解质,在相同条件下,135℃时COD和NH3-N的去除率都可达到96%以上.     

响应面法在催化湿式氧化降解异佛尔酮中的应用

以Ru/TiZrO2为催化剂,采用催化湿式氧化法降解异佛尔酮废水,选择反应温度、氧气分压、反应时间、催化剂用量、初始pH为影响因素,以TOC去除率为响应值,采用响应面法研究影响因素及其交互作用对响应值的影响,建立二次多项式回归方程模型,并采用后退回归法进行模型精简.结果表明,反应时间和反应温度及其交互作用对TOC去除率影响极显著(P≤0.01);反应时间的二次项对TOC去除率影响显著(P≤0.05).随着反应温度的升高和反应时间的延长,TOC去除率逐渐提高.最后对模型进行验证,实验值与预测值具有很好的一致性,说明模型具有可靠的预测性,将该模型应用到催化湿式氧化中合理可行.质谱和离子色谱检测到异佛尔酮的降解产物主要为有机酮与小分子羧酸,由此提出对反应机理和降解途径的假设.     

电化学氧化法处理微污染水中的氮

采用电化学氧化法,对微污染河水中氨氮(NH3-N)和总氮(TN)的去除效果进行了研究.结果表明,电化学氧化法是一种适宜于微污染水脱氮的技术.根据电解效果影响因素的筛选,最佳工艺条件为:极板间距1.0 cm,水力停留时间10 min,操作电压11 V;此时,NH3-N去除率可达到74.2%,TN去除率可达到63.8%.同时考察了Cl-的含量对NH3-N去除效果的影响,结果表明,在操作电压为8 V,极板间距为1.0 cm时,以氨氮去除率50%为目标,最佳投盐比为3:1(Cl-与NH3-N的物质的量之比).     

催化臭氧氧化去除垃圾渗滤液中难降解有机物的研究

研究了Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Cu(Ⅱ)作用下,均相催化臭氧氧化去除垃圾渗滤液中高浓度的腐殖质.分析催化剂用量、溶液pH值对腐殖质催化臭氧氧化降解的影响.结果表明,与单纯臭氧氧化比较,催化臭氧氧化对UV254和色度去除率无明显改善,但可明显提高以TOC和CODCr表征的有机物去除率;当投加催化剂过量时,以TOC和CODCr表征的有机物去除率虽降低,但仍有促进作用.但Fe2 的过量投加将明显抑制UV254和色度的去除效果.在碱性条件下,催化臭氧氧化法具有更好的去除效果.三种催化剂催化效果为Cu(Ⅱ)＞Mn(Ⅱ)＞Fe(Ⅱ).采用Cu(Ⅱ)催化臭氧氧化处理实际渗滤液生化处理出水,对CODCr,色度和UV254都显示出较好的去除效果.     

催化剂对甲醛废水湿式氧化的增效作用

在设定的湿式氧化条件下 ,从若干种金属盐中筛选了Cu(NO3) 2 作为氧化甲醛废水的催化剂 ,考察了Cu(NO3) 2 用量、废水的初始浓度及温度对有机物去除率的影响 ,结果表明 :Cu(NO3) 2 以 5mg·l- 1 Cu2 计量投加为宜 ,甲醛初始浓度在 480mg·l- 1 — 1 5 0 0mg·l- 1 范围内一直保持较高的去除率 ,反应的适宜温度为 1 40℃以上 ;根据反应过程数据建立了该催化氧化反应的分段一级动力学模型 ,求得甲醛氧化动力学模型快、慢步骤的表观活化能分别为7 2 9kJ·mol- 1 和 1 4 45kJ·mol- 1 ;而COD降解动力学模型快、慢步骤的表观活化能则分别为2 0 47kJ·mol- 1 和 2 9 5 2kJ·mol- 1 .     

酸性染料的臭氧降解与中间产物

以酸性金黄G模拟染料废水为研究对象,观察臭氧氧化过程中染料溶液吸光度和TOC的变化,利用离子色谱仪、红外光谱仪和GC/MS对染料的降解过程进行了分析,并用发光细菌法检测了溶液急性毒性的变化,结果表明,臭氧对染料的降解符合一级反应动力学,反应40 min后染料溶液的脱色率达到99.3%,TOC去除率为35.7%;染料分子中的S有97.8%被转化为SO2-4,分子中的仲胺基部分转化成酰胺基,水解后生成NH+4,最终氧化成NO-3,溶液中有草酸产生;溶液在臭氧化前期由于生成了醛类和酚类物质,使急性毒性首先呈上升趋势,25min后随着氧化的深入,溶液毒性开始逐渐下降,     

臭氧氧化法去除水中邻苯二甲酸二甲酯的初步研究

研究了水溶液中邻苯二甲酸二甲酯的臭氧氧化，考察了pH值、温度、臭氧用量等对反应的影响，结果表明：臭氧氧化使溶液的总有机碳（TOC）减少，并使紫外（UV）吸收大大降低，毛细管电泳（CE）分析证明有邻苯二甲酸的中间产物产生，采用Mn(Ⅱ）催化臭氧氧化，TOC去除率大大提高。     

含聚乙二醇废水超临界气化产H2特性的研究

利用连续流釜式超临界水反应器,以聚乙二醇(PEG)模拟废水为研究对象,研究PEG浓度、反应温度、停留时间以及KOH催化剂对含PEG废水的超临界气化产H2特性的影响.结果表明,气体产物主要成分为H2,CH4,CO和CO2,在500℃,压力25MPa,停留时间50s的条件下,TOC去除率、碳气化率和氢气化率分别达到98.56%,98.33%和141.82%;PEG浓度的升高会导致气化效率下降,反应温度的上升和停留时间的延长对气化效率有正影响.KOH催化剂的加入可以温和反应条件,提高气化效率,消除CO的产生并使气体产物中部分CO2以无机盐形式固定,从而提高了产物中有效组分H2的相对含量.在450℃,压力25MPa,停留时间30s,KOH浓度800mg·l-1时,TOC去除率和氢气化率分别为91.08%和186.06%,含PEG废水在超临界状态下可转化为富氢气体.     

腐植酸臭氧氧化和过氧化氢催化氧化处理特性比较

以TOC和UV254为指标,比较了不同条件下腐植酸的臭氧氧化和过氧化氢催化氧化效果,运用HPLC和热裂解-GC-MS分析考察了氧化前后有机物分子量分布和官能团构造的变化情况．研究结果表明：过氧化氢和臭氧单独作为氧化剂对水中TOC基本上没有去除作用,但均能导致水中UV254浓度的降低;在几种催化剂的作用下,过氧化氢对TOC和UV254的去除效果明显提高,其中以O3作为催化剂的效果最好,Fe^2＋次之,而Mn^2＋和Cu^2＋的催化效果较差;过氧化氢催化氧化和臭氧化均导致有机物分子量分布向小分子的方向转移,氧化后水中以羧酸、醇、胺、酯、醚、烷烃为代表的含氧基团和饱和构造基团明显增多;过氧化氢催化氧化和臭氧氧化均有助于改善混凝处理和活性炭吸附处理的效果．关键词腐植酸,臭氧,过氧化氢,催化氧化．     

催化超临界水氧化偏二甲肼

采用CuO/γ-Al_2O_3和MnO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,H_2O_2为氧化剂,在固定床反应器中进行催化超临界水氧化偏二甲肼实验.结果表明,CuO和MnO_2对偏二甲肼的氧化降解具有显著的促进作用.偏二甲肼的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高.在24—26MPa、400—450℃条件下,数秒钟内COD去除率可达到99%以上.显示出催化超临界水氧化技术的高效性.催化剂CuO/γ-Al_2O_3的催化效果优于MnO_2/γ-Al_2O_3.进一步研究表明,偏二甲肼催化超临界水氧化为·OH引发的自由基反应,最终氧化产物为CO_2,N_2和H_2O.     

生物接触氧化法处理变性淀粉废水试验

通过采用生物接触氧化法处理天津开发区某食品厂的变性淀粉废水的工艺试验,研究了停留时间、进水浓度、温度和调节pH值对变性淀粉废水处理效果的影响,并观察了微生物的生长和发展规律。试验结果表明,本法能有效地处理变性淀粉废水,其CODCr去除率在95%以上,在处理废水过程的同时还可获得蛋白饲料,既有环境效益又有经济效益,是一种行之有效的处理方法。     

苯酚的超临界水氧化试验

以自建的一套连续式超临界水氧化装置的温度，压力，溶氧量和流量等参数的可控性进行了实验，并在此基础上进行了苯酚的超临界水氧化研究。结果表明：所建立的装置能比较精确控制各种条件参数，是可靠的超临界水氧化试验研究装置。在氧气过量的条件下，停留时间是影响苯酚在超临界水中氧化分解的主要因素，反应的温度和压力升高导致苯致苯酚去除率的增大，只要有足够的氧气，苯酚起始浓度的增加对苯酚的转化率影响不明显，在实验条件下，溶液中苯酚的去除动力学对苯酚是一级，氧气是零级。     

活性炭负载TiO2催化臭氧氧化去除水中酚的研究

本文采用活性炭负载TiO2作催化剂对臭氧氧化去除含酚废水进行了研究．研究了不同的酚初始浓度、pH值及臭氧浓度对苯酚去除率的影响，获得了反应动力学常数．实验结果表明：苯酚初始浓度越小，去除率越高．在本实验条件下，向150mL苯酚溶液中通入浓度为3．48mg/L、流量为0．05m^3／h的臭氧化空气反应30min去除率即可达到99％以上。     

CWPO体系中污泥炭催化降解头孢氨苄废水

通过加入正丁醇以共沸蒸馏法对剩余污泥进行脱水,再对污泥进行干燥、焙烧和改性得到污泥炭催化剂.将污泥炭催化剂用于催化湿式过氧化氢氧化体系,处理头孢氨苄废水.采用响应面法中的中心组合设计实验,考察反应温度、初始pH和过氧化氢投加量对TOC降解率的影响,反应温度和过氧化氢投加量具有显著交互作用.在最佳实验条件下(T=50℃、pH=3.00、H_2O_2=0.071 mol·L~(-1)),TOC去除率为59%,接近预测的TOC去除率(60%),在95%的置信区间内,说明该模型可靠.SEM、TEM、TPD-MS、XPS和FT-IR等分析结果表明污泥炭表面存在纳米尺寸片状结构,这种结构中存在酚羟基、羰基、羧基等活性官能团和醌类结构,且ICP-OES、EDAX和~(57)Fe穆斯堡尔谱等分析结果表明,污泥炭中含有不同价态的Fe,能有效地催化过氧化氢分解,将头孢氨苄转化为苯甲酸、丁二酮等小分子物质,再进一步完全氧化.     

响应面法优化Fenton氧化处理高浓度丙烯酸废水

以模拟丙烯酸废水为研究对象,选择过氧化氢加入量、催化剂用量、反应时间、pH、温度为自变量,以丙烯酸废水TOC去除率为响应值,采用响应面分析法研究自变量及其交互作用对TOC去除率的影响,并通过回归方程求解和响应曲面分析,得到二次多项式回归方程的预测模型.结果表明,所选取的5个自变量与TOC去除率存在显著的相关性.确定Fe...