超临界水氧化处理棉纺织品印染废水

在温度400～600℃、压力25 MPa、停留时间10～45 s、过氧比0%～400%条件下,用超临界水氧化（SCWO）法在连续管式反应器中处理棉纺织品印染废水。分析了工艺条件对总有机碳（TOC）及氨氮（NH3-N）降解效率的影响。研究表明,温度是影响TOC降解的最重要因素,不同温度下,降解率随过氧比变化的趋势不同。在450℃、停留时间20 s、过氧比300%时,废水TOC降解达98.94%。NH3-N的降解与反应温度和氧化剂量密切相关。当过氧比300%,温度从400℃上升到600℃时,NH3-N的浓度从55.42 mg/L下降到3.31 mg/L,而600℃没有氧化剂存在时氨不易降解。450℃时随着过氧比增大NH3-N浓度略有下降,在该温度下停留时间延长对NH3-N降解无显著影响。     

响应面法优化超临界水氧化降解喹啉废水

采用基于中心复合设计(CCD)的响应面分析方法,以H2O2为氧化剂,对超临界水氧化降解喹啉废水的影响因素进行了探讨和分析,考察了温度、压力、停留时间、氧化剂过量倍数对废水降解的影响。在温度380～460℃,压力24～28 MPa,停留时间20～60 s,氧化剂过量倍数0%～400%的条件下分析了TOC去除率的变化。由Design-Expert7.0软件设计分析了实验数据,得到一个二次响应曲面模型,通过实验对模型进行了验证,结果表明,响应面模型的预测值与实验值吻合较好。在最佳操作点温度441℃,压力25 MPa,停留时间60 s,氧化剂过量2.48倍的条件下,TOC去除率达到最高值(95.19%)。     

Fenton法降解废弃聚乙烯醇面料的实验研究

采用Fenton法降解废弃聚乙烯醇(PVA)面料,以反应温度、初始pH、Fe~(2+)/COD质量比和H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比为考察因素,得到最佳降解条件。结果表明,Fenton法的最佳降解条件为:反应温度60℃,pH=4,Fe~(2+)/COD质量比0.3,H_2O_2/Fe~(2+)摩尔比11。此时,降解质量浓度为50g/L的PVA面料废水,降解率超过90%,降解后黏均分子量下降了99.63%,COD去除率为61.57%,BOD/COD为0.46,吨水处理的经济成本为13 069.71元。     

CuO/γ-Al_2O_3催化双氧水处理聚乙烯醇废水的研究

采用浸渍—煅烧法制备CuO/γ-Al_2O_3催化剂,并用其催化双氧水处理聚乙烯醇(PVA)废水,对比了不同煅烧温度下CuO/γ-Al_2O_3的催化性能以及催化剂投加量、双氧水投加量、PVA初始质量分数对PVA去除率的影响。结果表明,煅烧温度为450℃时得到的CuO/γ-Al_2O_3催化性能最好,增加CuO/γ-Al_2O_3和双氧水的投加量均有助于降低PVA降解产物黏均分子量,而PVA初始质量分数越高,PVA降解产物的黏均分子量越高。当PVA初始质量分数为1.0%,双氧水投加量为60 mL/L,CuO/γ-Al_2O_3投加量为1.0g/L,反应温度为60℃,溶液初始pH=3时,反应2h后PVA去除率达90%以上,PVA降解产物的黏均分子量从100 773降至3 194,下降了近97%,CuO/γ-Al_2O_3的催化性能随着重复使用次数的增加有一定下降。     

氨的超临界水氧化研究进展

在超临界水氧化过程中,氨作为含氮有机物氧化的中间产物,其氧化是有机物在超临界水中氧化降解速率的控制步骤.综述了氧化剂、温度、过氧量、停留时间和催化剂等因素对氨的超临界水氧化降解效果的影响,并总结了目前常用的两种反应动力学模型.与双氧水或氧相比,NO-3氧化荆具有更强的氧化能力;通过提高温度、过氧量和停留时间都可以促进氨的超临界水氧化降解.在氨的超临界水氧化中,当无催化剂作用时,氨的降解率很低;加入MnO2/CeO2等催化剂,可以显著提高氨的降解率.为加快超临界水氧化法处理含氮有机废水的应用进程,未来应侧重氨氧化机制的研究和催化剂的开发.     

超临界水氧化活性艳红M-2B染料废水动力学研究

用H2O2作为氧化剂,在595～704 K、18～30 MPa条件下,对活性染料废水进行超临界水氧化反应.实验结果表明,COD去除率随温度、压力、停留时间和氧化剂量的增加而上升,在704 K、28 MPa时,COD去除率可达到98.4%,停留时间小于35 s.COD、H2O2和水的反应级数分别为1、0和0;反应活化能Ea为37.21 kJ/mol;指前因子A为76.69 s-1.     

硝基苯的H_2O_2/UV催化降解行为研究

采用H2O2、NaClO作为均相光氧化剂,UV光照下对硝基苯(NB)废水进行了降解研究,探讨了氧化剂浓度、光照时间对NB降解率的影响,利用高效液相色谱(HPLC)和离子色谱(IC)对降解产物进行了分析。结果表明:H2O2/UV、NaClO/UV两体系中,H2O2/UV对NB的降解起关键作用;在最佳H2O2/UV条件下,180min后NB及中间产物可以降解完全;H2O2/UV在水溶液中诱发产生自由基,NB分子经过中间产物邻、间、对硝基苯酚,最终被降解为二氧化碳、水和无机盐,而H2O2在反应过程中消耗并不显著,具有相对的稳定性,起催化剂作用。     

超声波破乳与超临界水氧化技术联用法处理洗毛废水的研究

研究了超声波破乳(UA)和超临界水氧化(SCWO)技术联合处理洗毛废水的效果,选取UA功率、处理时间和处理温度3种影响UA的因素,应用响应面法中的中心复合设计模型对UA参数进行优化分析,确定最佳的破乳参数条件为104.0W、15.0min、63.0℃,最佳条件下破乳效率为93.55%,操作参数对破乳效率的影响为:UA功率处理温度处理时间。确定SCWO最佳操作条件为反应温度525.0℃、氧化系数1.1、反应时间5.0min、压力25.0MPa,此时COD和氨氮的去除率分别为99.52%和32.20%,其中氨氮难以降解。根据实验结果提出,UA和SCWO联用的组合方法能实现高效回收羊毛脂的同时对废水无害化处理。     

微波辐射Bi_2O_3/沸石-H_2O_2体系降解废水中的硝基苯

研究了微波辐射下,以负载于沸石上的三氧化二铋为催化剂,以双氧水为氧化剂的催化氧化体系处理硝基苯工艺。通过单因素实验法,从反应催化剂负载量、pH、双氧水用量、微波功率、反应时间、催化剂用量等方面初步考察了硝基苯在该体系中的催化氧化效果。在氧化铋负载量3%(质量比),pH=2,2 mL 30%双氧水,火力为中火,催化剂投加量为0.7 g,反应2 m in,对降解过程所得的中间产物和终产物进行了分析。结果表明,该体系对硝基苯的去除率能够达到99.2%,COD去除率为73.91%。     

微波辐射Bi2O3/沸石-H2O2体系降解废水中的硝基苯

研究了微波辐射下,以负载于沸石上的三氧化二铋为催化剂,以双氧水为氧化剂的催化氧化体系处理硝基苯工艺。通过单因素实验法,从反应催化剂负载量、pH、双氧水用量、微波功率、反应时间、催化剂用量等方面初步考察了硝基苯在该体系中的催化氧化效果。在氧化铋负载量3%（质量比）,pH=2,2 mL 30%双氧水,火力为中火,催化剂投加量为0.7 g,反应2 m in,对降解过程所得的中间产物和终产物进行了分析。结果表明,该体系对硝基苯的去除率能够达到99.2%,COD去除率为73.91%。     

Investigation on pretreatment of centrifugal mother liquid produced in the production of polyvinyl chloride by air-Fenton technique

Centrifugal mother liquid (CML) is one of the main sources of wastewater produced during the production of polyvinyl chloride in chlor-alkali industry. CML is a typical poorly biodegradable organic wastewater, containing many kinds of refractory pollutants. Specifically, it contains dissolved refractory polymers, especially polyvinyl alcohol (PVA), which can pass though the biotreatment processes and clog the membranes used for further treatment. In this study, to ensure the CML applicable to biotreatment and membrane treatment, a novel efficient and mild technique, air-Fenton treatment, was employed as a pretreatment technique to improve biodegradability of the CML and to break down the polymers in the CML. Firstly, the technique was optimized for the CML treatment by optimizing the main parameters, including the dosage of ferrous sulfate, initial pH of the wastewater, [H₂O₂]/[Fe²⁺], aeration rate, reaction time, and temperature, based on removal efficiency of COD and PVA from the CML. Then, the optimized technique was tested and evaluated. The results indicated that under the optimized conditions, the air-Fenton treatment could remove 66, 98, and 55 % of the COD, PVA, and TOC, respectively, from the CML. After the treatment, biodegradability of the wastewater increased significantly (BOD/COD increased from 0.31 to 0.68), and almost all of the PVA polymers were removed or broken down. Meanwhile, concentration of the remaining iron ions, which were added during the treatment, was also quite low (only 2.9 mg/L). Furthermore, most of the suspended materials and ammonia nitrogen, and some of the phosphorus in the wastewater were removed simultaneously.     

碱催化H2O2氧化法预处理奶牛养殖废水的试验研究

采用碱催化H2O2氧化法对奶牛养殖废水进行预处理试验,研究了温度、pH、H2O2投加量、反应时间等参数对COD去除效果的影响,确定了反应最佳运行条件。试验结果表明,碱催化H2O2氧化法在pH7~12时,对COD的去除率为40%~60%;当反应温度50℃,pH值9,H2O2投加量2.72 g/L,反应时间20 min时,COD的去除率为66.3%。     

微电解-絮凝预处理味精发酵废母液实验研究

味精发酵废母液COD浓度极高，为了有效降低后续生物处理单元的负荷，研究采用微电解絮凝方法预处理该废水。实验研究了曝气对废水COD去除率的影响，用正交实验考察了原水和出水pH值、Fe/C和反应温度等因素对COD去除率的影响，实验结果表明，曝气能有效提高COD去除率；在正交实验确定的优化因素组合，即原水pH为2，出水pH值为9，Fe/C为0.5的条件下反应3 h，废水COD平均去除率可达到48.7%。     

Oxidation of industrial dyeing wastewater by supercritical water oxidation in transpiring-wall reactor.

Industrial dyeing wastewater was oxidized in supercritical water in a transpiring-wall reactor, using hydrogen peroxide as an oxidant. Experiments were performed at 595 to 704 K and 18 to 30 MPa, with an oxidant dosage ratio ranging from 0.6 to 2.0. A chemical oxygen demand (COD) removal of more than 98.4% was achieved at 704 K and 28 MPa, with a retention time less than 35 seconds, which increased with the temperature, pressure, and oxidant. A modified first-order rate expression was regressed from experimental data, taking into account the influence of induction time. The resulting pre-exponential factor, A, and activation energy, Ea, were 1.07 seconds(-1) and 12.12 kJ x mol(-1), respectively, while the reaction order for feed wastewater (based on COD) and oxidant were assumed to be 1 and 0, respectively. Gas chromatography/mass spectrometry analysis for effluents indicated that carbon dioxide, carbon monoxide, and nitrogen were the main reaction products, and phenol; benzenecarboxylic acid; 1, 2-benzenedicarboxylic acid; and isoquinoline were detected as intermediates.     

Wet air oxidation of a reactive dye solution using CoAlPO(4)-5 and CeO(2) catalysts

Wet air oxidation of a prepared reactive dye solution was performed to assess the efficacy of CoAlPO(4)-5 and CeO(2) as catalysts in the reaction. Via adsorption and oxidation of dye, CoAlPO(4)-5 effectively decreased American Dye Manufacturers Institute and chemical oxygen demand (COD) values in the dye solution. At a reaction temperature of 135 degrees C and an applied pressure of 1.0 MPa, color and COD removal were as high as 95% and 90%, respectively, after 2 h. Active sites on the outer surface of CoAlPO(4)-5 are responsible for adsorption and decomposition of dye while active sites in the pores dominate further destruction and oxidation of intermediate products. Since the outer surface only represents a minor part of the total surface, the color removal does not increase appreciably with loading of CoAlPO(4)-5. The CeO(2) catalyst, calcined from cerium chloride under high thermal impact (type A CeO(2)) was very effective in removing color and COD from the solution. This catalyst demonstrated near 100% color removal at temperatures above 135 degrees C and the COD removal could be above 95% at 165 degrees C. With both CoAlPO(4)-5 and CeO(2) catalysts, COD rose and then fell back during the reaction, a feature typical of a consecutive reaction. In contrast to prepared CeO(2), a commercial CeO(2) did not exhibit any catalytic ability for the removal of color and COD. The durability of both CoAlPO(4)-5 and prepared CeO(2) is considered to be fair.     

低温条件下硝化污泥的驯化

为了在低温13～14％下取得较好的硝化效果，分3个温度阶段25℃，16～17℃，13—14℃对活性污泥进行了驯化培养，研究了进水氨氮浓度和混合液COD对硝化污泥的影响。实验结果表明，硝化污泥经过驯化培养后，氨氮去除率可达80％以上，且在DO浓度为2ing／L，pH为6．7～7．5，进水氨氮为300mg／L，混合液COD为80mg／L条件下，硝化污泥能取得较快的增长，氨氮平均去除率可达89％。     

湿式空气氧化法处理TNT红水的影响因素

使用湿式空气氧化技术与生物技术联合处理TNT精制阶段所产生的红水，研究了湿式空气氧化过程中反应温度、反应时间、初始压强和pH值对流出物的COD值与流出物可生化性的影响规律。研究结果表明，随着反应温度和反应初始压强的升高、反应时间的延长、催化剂投加量的增加和反应pH值的降低，出水COD值均有所下降。在温度为300℃、初始压强为14MPa、反应时间为2h、pH值为5，3、铁盐催化剂添加量为2g的条件下，出水COD值为498mg／L，COD去除率可达到99．27％。在温度为300℃、初始压强为11MPa、反应时间为1h、pH值为3、添加1g铁盐催化剂的条件下：反应流出物的BOD5／COD值为0．301，此时可生化性已经得到很好改善。通过生物方法对反应流出物后续处理发现，湿式空气氧化技术处理TNT红水在反应温度300℃以上，反应流出物均可生物降解。     

微曝气Fenton氧化法处理模拟双酚A废水的效果及其生物验证

研究了微曝气Fenton氧化法关键工艺参数对模拟双酚A（BPA）废水处理效果的影响，并从活性污泥性质和污染物去除率两方面，采用膜生物反应器(membrane bioreactor, MBR)对微曝气Fenton氧化法的处理效果进行了实验验证，为实现BPA废水的生物处理奠定基础。结果表明，初始pH值、反应时间、H₂O₂/COD(质量浓度比)、H₂O₂/Fe²⁺ (摩尔浓度比)、反应温度及曝气量均对预处理效果有较大影响，在最佳条件下，COD去除率可达70%，BOD/COD值则由原废水的0.02提高到0.50以上。MBR处理上述出水的结果表明，经微曝气Fenton氧化处理BPA的废水，可较好地适应后续的生化处理。     

UV/Fenton技术处理某工厂高浓度乳化油废水

研究了UV/Fenton技术对高浓度金属清洗乳化油废水的处理效果,考察了亚铁与双氧水浓度、pH、反应时间和搅拌对COD去除效果的影响。实验结果表明,UV/Fenton技术对高浓度乳化油废水(COD平均浓度为35 000 mg/L)具有较高的去除效果,最佳工艺条件为:亚铁与双氧水浓度分别为2 400 mg/L和6 000 mg/L,pH为3,经过2 h反应,COD可降低至1 050 mg/L,去除率为97%。搅拌会降低COD的去除率。研究表明,UV/Fenton技术对高浓度乳化油废水具有很好的降解效果,且药品消耗较低,为目前此类高浓度有机废水的处理提供了技术参考。     

O3、H2O2／O3及UV／O3在焦化废水深度处理中的应用

采用O3、H2O2／O3及UV／O3等高级氧化技术（AOPs）对某焦化公司的生化出水进行深度处理，考察了O3与废水的接触时间、溶液pH、反应温度等因素对废水COD去除率的影响，确定出O3氧化反应的最佳工艺参数为：接触时间40min，溶液pH8．5，反应温度25℃，此条件下废水COD及UV254的去除率最高可达47．14％和73．47％；H2O2／O3及UV／O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率均有一定程度的提高，但H2O2／O3系统的运行效果取决于H2O2的投加量。研究结论表明，单纯采用COD作为评价指标，并不能准确反映出O3系列AOPs对焦化废水中有机污染物的降解作用。