臭氧氧化法处理焦化废水生化出水的反应动力学简

对臭氧氧化去除焦化废水生化出水COD的反应动力学及其影响因素进行了实验研究，结果表明，在臭氧投加量为8.50 mg/min，反应温度为20℃和初始pH为10.61条件下，对COD的降解符合表观一级反应动力学模型，其相关系数R²=0.9991，表观反应速率常数k_Abs=1.01×10^-3 s^-1。该条件下，臭氧氧化对COD的降解主要来源于高活性羟基自由基的强氧化作用。在不同的臭氧投加量（4.25~12.75 mg/min）、不同的反应温度（10~40℃）和不同的初始pH（3.76~12.53）下，COD的降解也同样遵循一级反应动力学规律。随着臭氧投加量的增大，COD降解的表观反应速率常数从（0.554×10^-3） s^-1增加到（1.06×10^-3） s^-1；随着反应温度的升高，表观反应速率常数从（0.427×10^-3） s^-1增加到（1.40×10^-3） s^-1，温度越高反应速率提高的幅度却越小；在初始pH3.76~10.61范围内，表观反应速率常数从（0.218×10^-3） s^-1增加到（1.01×10^-3） s^-1，在初始pH为12.53时表观反应速率常数下降到（0.857×10^-3） s^-1。     

非均相催化臭氧化降解水中苯酚动力学

在常温常压下对MgO催化臭氧化降解苯酚的动力学进行了详细研究,考察了MgO加量、臭氧投加量、pH值、苯酚初始浓度和反应温度对催化臭氧化降解苯酚废水的反应速率常数k的影响,分析了多相催化臭氧化的反应活化能,构建了反应动力模型。结果表明,臭氧对苯酚的催化降解遵循表观拟一级反应动力学,且反应速率常数k随着MgO加量(20~80 mg·L~(-1))的增加而增大,在MgO加量为40 mg·L~(-1)时达到0.185 7 min~(-1);随着臭氧加量(0.54~5.5 mg·min~(-1))的增加,k从0.030 49 min~(-1)增大到0.217 77 min~(-1);随着溶液初始pH(1.7~10.15)的升高,k从0.087 75 min~(-1)增加到0.205 49 min~(-1);随着初始苯酚浓度(50~400 mg·L~(-1))的增加,k从0.253 68 min~(-1)降低到0.036 82 min~(-1);随着反应温度(10~50℃)的增加,k从0.120 62 min~(-1)增加到0.466 46 min~(-1)。证明了催化臭氧化降解苯酚的表观反应速率常数分别与催化剂加量、臭氧加量、pH和反应温度成正相关,与苯酚初始浓度则成负相关。反应活化能较低(Ea=2.616 7×104J·mol~(-1)),并且动力学模型计算数值与实际数据吻合良好(平均相对误差为8.9%)。     

臭氧光催化降解水中甲醛的研究

研究比较了3种光化学方法对水中低浓度甲醛的降解效果,考察了初始pH值、甲醛浓度和臭氧投加速率等因素对臭氧光催化(TiO_2/UV/O_3)降解甲醛的影响。结果表明,紫外臭氧(UV/O_3)、光催化(TiO_2/UV)和TiO_2/UV/O_3对甲醛的降解均符合表观一级反应动力学,TiO_2/UV/O_3降解甲醛的一级表观速率常数大于TiO_2/UV与UV/O_3之和,说明臭氧、光催化有明显的协同作用。pH值对臭氧光催化降解甲醛的速率几乎没有影响;甲醛初始浓度增加,表观反应速率常数下降,但甲醛的绝对去除量仍随初始浓度的增加而显著增加;臭氧投加速率增加,降解速率增加。甲醛降解的主要中间产物为甲酸,但甲酸在臭氧光催化反应过程中也快速降解而被矿化,说明臭氧光催化是一种能安全有效去除甲醛的方法。     

臭氧/Mn2+催化降解水溶液中的2,4-二氯苯氧乙酸

以Mn2 为催化剂与臭氧联合降解除草剂2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D).考察了反应温度、pH、2,4-D初始浓度和臭氧气体流量等因素对2,4-D降解效果的影响.pH对2,4-D降解效果影响很大,当pH=2.0、反应5 min时,2,4-D的去除率达99.8%;当pH=10.1、反应20min时,2,4-D的去除率仅为50.0%.反应温度升高、臭氧气体流量增加、2,4-D初始浓度降低均有助于2,4-D降解速率的提高.单独臭氧氧化2,4-D的表观反应速率常数为0.170 min-1;催化臭氧氧化2,4-D的表观反应速率常数为0.295min-1,是单独臭氧氧化的1.74倍.2,4-D的Mn2 催化臭氧反应遵循拟一级反应动力学方程.     

Fe^o／厌氧微生物体系降解2，4，6-三氯酚特性研究

通过摇床间歇实验，研究了厌氧微生物与零价铁（Fe^o）联合体系降解2，4，6-三氯酚（TCP）的特性，结果表明，在pH7．5，35℃，150r／min，Fe^o10g／L条件下，TCP初始浓度为30mg／L时，TCP降解的拟一级反应速率常数为0．0207h～，添加少量碳源可达到0．0390h^-1，其降解速率是前者的1．88倍；添加碳源的体系在220h内连续多次投加TCP降解率都达到80％以上，而不加碳源的体系在第2次投加TCP后降解率就只有30％左右；添加不同碳源，降解速率不同；添加2-溴乙烷磺酸钠（BESA）以及SO4^2-、NO3^-和S^2-对TCP降解有不同的抑制作用。     

镀镍漂洗废水中有机物的臭氧氧化处理研究

用臭氧氧化处理镀镍漂洗废水中的有机物,主要考察pH、臭氧投加量、废水初始COD浓度、温度等因素对处理效果的影响,并对反应机理进行初步的探讨.实验结果表明,废水的COD去除率随pH的增大而升高,比较适宜的pH为6～7;适当地增加臭氧投加量有利于提高COD去除率;在一定温度范围(15～35℃)内,提高反应温度有利于废水中有机物的降解;当臭氧投加量为20 mg/(min·L),对于初始COD为56 mg/L、pH 6.5的实际镀镍漂洗废水,在25 ℃的条件下氧化100min,出水COD降至10mg/L,COD去除率达到82%;在臭氧氧化镀镍漂洗废水的反应中,部分有机物的降解是在Ni2 的催化下由臭氧分解生成氧化能力更强的自由基来完成.臭氧氧化可作为镀镍漂洗废水处理回用的预处理工艺.     

声电协同氧化氯酚的实验研究

采用超声波-电催化联合技术处理2-氯酚(2-CP)和4-氯酚(4-CP),探讨了电催化氧化和超声氧化的协同效应,考察了影响声电联合降解氯酚化合物的条件因数.结果表明,超声波-电催化联合技术处理效率明显优于电催化氧化技术,2-CP和4-CP的增强因子f分别为1.325和1.509.高电流密度有助于氯酚降解,2-CP和4-CP的表观反应速率常数随电流密度上升分别增加了1.28×10-5 s-1和1.82×10-5 s-1;高pH值也有利于氯酚降解,pH为9.08时,2-CP和4-CP的表观反应速率常数分别为9.22×10-5 s-1和11.02×10-5 s-1;高电解质浓度促进了2-CP的降解,而对4-CP的降解影响不大,2-CP表观反应速率常数从7.70×10-5 s-1上升到16.03×10-5 s-1.总之,超声波-电催化联合技术能够协同降解氯酚.     

真空紫外光臭氧降解偏二甲肼的研究

研究比较了臭氧氧化（O₃）、紫外臭氧（O₃/UV）和真空紫外臭氧（O₃/VUV）对推进剂——偏二甲肼的处理效果，O₃/VUV最为有效，反应速率常数分别比O₃/UV和O₃高39.8%和65.6%，中间产物——甲醛去除得更迅速，反应50 min即无法检出。初始pH 9时，O₃/VUV降解偏二甲肼的速率最快，达到0.4461 min^-1；反应速率常数随臭氧投加量的增加而线性增大；随偏二甲肼初始浓度从100 mg/L增加到2 000 mg/L，反应动力学由一级转为零级。碳酸盐浓度在0～2 mmol/L范围内对O₃/VUV降解偏二甲肼没有明显的抑制作用。偏二甲肼的无机氮产物以氨离子为主，无机氮只占总氮的40%～60%，说明仍有相当比例的氮以有机氮形式存在。     

有效降解万古霉素废水COD的真菌菌株筛选及研究

从本实验室保存的447株真菌中筛选出1株能有效降解万古霉紊废水COD的真菌HCCB00304.通过形态观察及分子生物学分析,鉴定该菌株为绿僵菌.利用真菌HCCB00304处理万古霉素废水的最佳条件为:菌体投加量10%(体积分数)、初始pH 6.00、25℃、处理时间60 h,在此条件下可使废水的COD从114 208 mg/L降到56 145 mg/L,COD降解率为50.84%.反应动力学分析表明,COD降解呈一级反应动力学过程,其降解速率常数为0.013 3 h-1.     

UV及UV/US降解对二氯苯水溶液的研究

使用紫外光(UV)和超声波(US)降解水溶液中的对二氯苯(p-DCB)。考察了p-DCB初始浓度,初始pH、腐殖酸和H2O2的存在对p-DCB光解的影响。结果表明,较低的初始浓度或弱酸性pH有利于p-DCB降解。溶液中存在20 mg/L的腐殖酸可使p-DCB的反应速率常数提高32.6%。加入氧化剂H2O2可以显著提高p-DCB的降解率,在[p-DCB]0=0.1 mmol/L,[H2O2]0=0.1 mmol/L,pH0=5.8,反应180 min条件下,p-DCB的降解率为95.5%。超声波对p-DCB的降解速率(14.6×10-3/min)大约是紫外光(4.3×10-3/min)的3.4倍,紫外光-超声波耦合时的降解速率(20.6×10-3/min)大于两者单独降解速率的加合。在各种实验条件下,p-DCB的降解均遵循表观一级动力学。     

Ozonation of Procaine Penicillin G formulation effluent Part I: Process optimization and kinetics

Ozonation characteristics of synthetic Procaine Penicillin G (PPG) formulation effluent were investigated in a semi-batch ozone reactor at different pH (3, 7 and 12), ozone feed rates (600-2600 mg h-1) and COD values (200-600 mg l-1). Ozonation of aqueous PPG effluent resulted in 37 (82)% COD removal after 60 (120) min ozonation when the reaction pH was kept constant at pH=7.900 mg l-1 (corresponding to 50% of the total introduced) ozone was absorbed during a reaction period of 1 h. The effects of increasing the applied ozone dose and the initial COD on the COD abatement rates of PPG effluent were also studied. Results have indicated that increasing the ozone dose and decreasing the COD content both have positive effects on COD removal rates. The significant contribution of the free radical (.OH) reaction pathway to PPG ozonation could be traced using tert-butyl alcohol as the .OH probe compound at varying concentrations. The bimolecular reaction rate constants for the direct reaction of PPG with ozone were found as 152 and 2404 M-1 h-1 at pH=3 and 7, respectively, using the gas phase ozone partial pressures determined from of the outlet gas stream analysis. It could be demonstrated that ozone decomposition to free radicals being triggered by increasing the pH from 3 to 7 is essential for the rate enhancement of PPG effluent ozonation.     

臭氧/活性炭联合工艺深度处理焦化废水

采用臭氧/活性炭联合工艺对焦化废水A2/O出水进行深度处理。考察了溶液初始pH值、臭氧投加量、活性炭投加量及使用次数、反应时间对焦化废水处理效果的影响。实验结果表明,活性炭的使用可显著提高臭氧对焦化废水COD的去除率,在溶液初始pH值为10.25、臭氧投加量为7.5 mg/min、活性炭投加量50 g/L、反应时间为30 min条件下,COD去除率达到73.51%。同时,在活性炭重复使用10次时,COD去除率为70.85%,仅降低了2.66%。     

微气泡曝气O3／H2O2处理RO浓水的效能及影响因素

采用O3／H2O2高级氧化工艺处理炼油厂反渗透（RO）浓水，用溶气泵加压溶气并产生微气泡强化传质，确定装置运行条件，考察气体中臭氧浓度、O3／H2O2初始摩尔比、pH和温度对O3／H2O2处理RO浓水效果的影响，并对RO浓水处理效能进行研究。结果表明，随着气体中臭氧浓度的增加，COD的去除率基本呈线性增加；加入适当量H，0，能提高臭氧氧化RO浓水的效果，O3／H2O2初始摩尔比在0～0．8范围内，COD的去除率先增加后下降，O3／H2O2初始摩尔比为O．5时COD去除率最大；pH从6．84增加到9．01，COD去除率逐渐增大，pH为10．03时COD去除率反而降低；在14～28℃范围内，温度低时，升高温度COD去除率增加较大，温度较高时，升高温度对COD去除率的影响较小。为考察该工艺的稳定性，在H：0：／0，初始摩尔比为O．5、溶液pH为8～9、臭氧浓度为80～100mg／L、温度为10-28℃条件下，对COD为90～140mg／L的RO浓水氧化处理4～10h，出水COD维持在39．9～49．9mg／L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918—2002）》中的一级A标准；去除1gCOD消耗031．4～3．3g，消耗0，与H，02的总氧量为2．2～4．4g。     

臭氧氧化6-APA制药厂生化处理出水的特性及动力学

通过现场实验研究了6-APA制药厂生化处理出水的臭氧氧化特性及其动力学规律。结果表明，当臭氧浓度为27．5mg／L，气水接触时间为80min时，COD、UV254、NH3-N和色度的去除率分别可达72．95％、73．28％、72％和96．25％，达到《发酵类制药废水工业水污染物排放标准》（GB21903—2008）排放控制要求。拟合结果表明，在0～10、10～30和30～90min时段内，臭氧氧化过程遵循拟一级反应，但反应速率逐渐降低。当气水接触时间为30min时，废水可生化性可由0．1提高至0．35，采用臭氧／生物处理的联合工艺也有望使出水达到相同的排放控制要求。     

TS-1分子筛催化O_3/H_2O_2氧化乙酸

研究了酸性条件下TS-1分子筛催化O3/H2O2体系（O3/H2O2/TS-1）对降解水中乙酸效率的影响,优化了相关工艺参数,并对其作用机理进行了分析。结果表明,在pH为2.8时,TS-1的加入能显著提高臭氧化的降解效率。优化工艺参数表明,当过氧化氢投加量为3 g/L,TS-1投加量为5 g/L时,O3/H2O2/TS-1体系对乙酸具有较高的降解率,60 min后O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸（初始浓度为100 mg/L）的去除率达到了58.7%。当pH为0.8时,O3/H2 O2/TS-1体系对乙酸的去除率仅为19.8%,降解效果较差。定量化计算表明,O3/H2O2和O3/H2O2/TS-1的Rct分别为1.62×10-8和8.67×10-7。通过测定乙酸降解过程水样中过氧化氢和液相臭氧的浓度变化,推测了具体反应机理。由于此体系在酸性条件下对乙酸有较好的降解效果,拓宽了现有O3/H2O2体系的应用范围。     

Ti（Ⅳ）催化臭氧／过氧化氢预处理酸性难降解废水

在Ti（Ⅳ）和过氧化氢存在条件下，考察了臭氧化酸性苯乙酮溶液、硝基苯溶液和垃圾渗滤液（浙江衢州某垃圾填埋场）的预处理效能。结果表明，在pH2．86条件下，单独臭氧化处理对苯乙酮、硝基苯和垃圾渗滤液的COD去除率分别为10．1％、44％和28．6％。BOD，／COD值分别从原来的0．039、0．060和0．085提高到了0．130、0．158和0．174，仍属生化难降解废水。当体系加入Ti（Ⅳ）后，臭氧化苯乙酮和硝基苯的COD去除率分别达到了75．5％和65％，BOD；／COD则提高到了0．679和0．314，可生化性提升明显。对于垃圾渗滤液，只有当体系加入Ti（Ⅳ）和H22后，臭氧化COD的去除率达到66．6％，BOD、／COD提高至0．425。上述结果对酸性难降解废水的处理实际意义非常突出。     

三维电极电化学反应器深度处理焦化废水

为探索焦化废水深度处理新途径,采用了焦粒、活性炭负载Mn（NO3）2和Zn（NO3）2化合物粒子电极为第3极的三维电极反应器对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。考察了焦化废水中有机物去除的影响因素及处理效果,并探讨了有机物的降解动力学。结果表明,以焦粒为载体的粒子电极三维电极系统在pH为6.5,电导率为4 580μS/cm,电流密度为16 mA/cm2,投加量大于25 g/L时,降解20 min,COD去除率超过35%以上。焦化废水的降解的动力学研究表明,焦化废水降解符合表观一级反应动力学规律。该研究可为三维电极反应器在焦化废水深度处理工程应用中提供参数依据。     

铁及铁铜氧化物对臭氧氧化酸性红B的催化效能

采用自蔓延溶胶凝胶法分别制备了铁氧化物和铁铜复合氧化物催化剂,以酸性红B为降解对象,对比了单独臭氧氧化、铁氧化物和铁铜复合氧化物催化臭氧氧化对酸性红B的降解效果,考察了磁力搅拌速度(500～1 640 r/min)、溶液pH(3～11)、臭氧投加速率(3.55～28.4 mg/min)对铁铜复合氧化物催化性能的影响。结果表明,与单独臭氧氧化比较,铁氧化物和铁铜复合氧化物均能加速酸性红B的降解,促进色度和COD的去除,结合催化剂的表征结果,推断催化剂表面羟基促进臭氧分解产生.OH是其氧化性能较好的主要原因,另外,催化剂的吸附能力对催化性能也有一定影响。随着磁力搅拌速度、溶液pH、臭氧投加速率的增大,铁铜复合氧化物催化臭氧氧化酸性红B的效果越好。     

臭氧氧化法深度处理生活垃圾焚烧厂沥滤液

采用臭氧氧化法对生活垃圾焚烧厂沥滤液经生化处理后的废水(称沥滤液生化处理水)进行深度处理。实验结果表明,COD降解速率随废水pH的提高明显增加,其中pH=10.5时的COD降解速率常数约为pH=4时的5.8倍。在臭氧投量为52.92 mg/min、pH=10.5的条件下反应70 min后,UV254和COD去除率分别达到84.7%和59.3%。向反应体系投加叔丁醇后COD去除率下降了约15%,由羟自由基氧化去除的COD占总COD去除量的26.7%。毒性实验结果表明,沥滤液生化处理水的96 h-EC50为38%,经臭氧氧化进一步处理后出水的96 h-EC50为77%,表明经臭氧深度处理后沥滤液生化处理水的毒性明显降低。     

O3氧化工艺处理黄连素制药废水研究

采用臭氧（O3）氧化法处理含高浓度黄连素和COD的制药废水，探讨了废水初始pH、O3投加量及初始黄连素浓度等因素对O3氧化过程的影响，确定了O3氧化技术处理黄连素制药废水的最佳操作条件。结果表明，O3能够有效分解废水中的黄连素，降低其COD浓度；黄连素浓度为700mg／L、COD为3500mg／L、pH为0．88的废水，进气O3浓度为14．05mg／（L·min），处理时间为180rain（即投加量为2529mg／L）时，黄连素和COD的降解率分别可达77．46％和41．28％，BOD，／COD比（B／C比）从0．06提高到0．34，增加了4．7倍；随着废水中初始黄连素浓度的升高，废水COD降解率逐渐降低。O3氧化法是一种有效的黄连素制药废水预处理技术，可以大大提高废水的可生化性。