催化湿式氧化法降解垃圾渗滤液的应用研究

垃圾渗滤液属高浓度有机废水,通常较难处理,同时又会对环境产生严重危害.催化湿式氧化法属于高级氧化技术之一,在处理有毒、难降解的高浓度有机废水方面具有一定的优势.本文介绍了催化湿式氧化法的产生、发展及其在降解垃圾渗滤液方面的应用研究,并就其今后的发展方向提出了一些建议.     

高浓度难降解有机废水低压湿式催化氧化处理

在湿式空气氧化法和Ｆｅｎｔｏｎ试剂的基础上,研究了一种新的低压湿式催化氧化法．该法与湿式空气氧化法相比,压力为０．１－０．６ＭＰａ,而后者压力为３．５－１０ＭＰａ;温度小于１８０℃;与Ｆｅｎｔｏｎ法相比,当Ｈ２Ｏ２ＣＯＤ（重量比）小于１．２时,对ＣＯＤ大于１４０００ｍｇ／Ｌ的含酚废水,ＣＯＤ去除率提高２０％以上,试验证实硫酸在加温、加压（０．１－０．６ＭＰａ,１０４－１６５℃）条件下对Ｆｅｎｔｏｎ试剂除ＣＯＤ具有协同作用．用该法还进行了部分染料和农药废水处理研究．     

高浓度难降解有机废水的催化氧化技术发展

在催化氧化法的研究发展中,产生的湿式催化氧化法,光催化氧化法,均相催化氧化法和多相催化氧化法４个分支,在实质上,它们都对氧化剂的分解产生催化作用,以加快放心水中与氧化剂之间的化学反应。由于某些强氧化可要催化作用下产生更强氧化性的基团,能够使一些高浓度难解的有机物氧化分解,因此催化氧化法成为处理高深度难降解有机废水一项重要的新技术。本文将对催化氧化法的研究发展,应用情况分类予以介绍。     

电场效应与催化湿式氧化协同作用研究

在自行研制开发的一套固定床和复合三维电场一体化连续式催化湿式氧化反应器中,采用浸渍法制备的Mn-Sn-Sb-3/γ-Al₂O₃催化剂,实验研究了苯酚催化湿式氧化、电催化氧化以及电场效应下的催化湿式氧化过程的行为.结果表明,一体化反应器在较低反应温度（t=130℃）和氧分压（PO₂=1.0 MPa）下即可获得相当满意的处理效果,空时仅为27 min时苯酚和TOC的去除率就分别可达到94.0%和88.4%.电场效应下的催化湿式氧化协同降解苯酚的反应速率常数大于单独电催化或催化湿式氧化降解苯酚的反应速率常数,而且还大大超过两者之和,电催化氧化对催化湿式氧化工艺存在明显的协同增效作用.     

催化氧化法处理工业废水的研究进展

对Fenton试剂法、光催化氧化法、电催化氧化法、湿式催化氧化法及其它催化氧化法的研究现状和在工业废水处理中的应用情况作了介绍，并且提出了需要加强研究的方向。     

高浓度乳化废水处理中铜系催化剂催化活性比较

研究了几种铜系列催化剂在高浓度乳化废水进行湿式氧化(WAO)和催化湿式氧化(CWAO)处理中的效果。在160～240℃反应温度条件下,以CODcr,和TOC为参数,系统考查了均相/多相催化剂的催化性能,筛选出具有优良催化性能的过渡金属多相催化剂。结果表明,在温度200℃和初始氧分压P。1.2MPa条件下,控制氧化反应2h,无催化剂存在时,乳化废水的CODcr去除率为75％,TOC去除率为66%;均相催化剂[Cu(NO3)2]具有很好的氧化催化能力;当使用Cu/Alumina或Mn-Ce/Alumina催化剂时,CODcr去除率分别89.5％和84.2％,TOC去除率则分别达到了81.7％和81.2％;与WAO同等CODcr及TOC去除率水平相比,借助Cu/Alumina催化剂,CWAO反应温度可降低30℃左右。初步探讨了湿式氧化出水的可生化性。     

废水处理催化湿式氧化法及其催化剂的研究进展

湿式氧化 法是为 处理高浓 度有毒有 害废物 或废水而 发展 起来 的行 之有 效的 方法， 在国 外已得到广 泛重视 和应用。 本文介绍 了湿式氧 化法的 基本概念 ，着重 阐述 了近 来催 化湿 式氧 化法 中有关催化 剂的研 究进展和 方向     

Mn-Ce@FA催化剂处理催化湿式氧化医药废水应用

该研究制备了粉煤灰基Mn-Ce@FA催化剂,利用现代分析手段对材料的矿物相、微观形貌与成分、官能团组成等进行分析,将其应用到催化湿式氧化处理医药废水,研究催化剂量、反应温度、反应时间等对其处理效果的影响,并采用动力学方程对其反应过程进行拟合。结果表明:合成材料具有较大的比表面积,Mn和Ce元素被成功负载在粉煤灰载体材料上,该材料具有较好的热稳定性。湿式氧化对医药废水去除效果有限,Mn-Ce@FA催化剂的加入可显著提高污染物去除效率。随着催化剂量增加、反应温度提高与反应时间延长,催化湿式氧化对医药废水TOC与COD去除率逐渐提高。与二级动力学方程拟合结果相比,一级动力学方程对2个体系处理医药废水的结果拟合程度较高。     

湿式氧化处理制药废水的实验研究

研究了湿式氧化处理对模拟制药废水的处理效果,并探究其对后续生化处理效果的影响。实验使用的模拟头孢制药废水含有1.5 g/L的7-ACA、0.5 g/L的头孢曲松钠以及1 m L/L的DMF,COD平均浓度为2 650 mg/L。实验的湿式氧化部分采用了WAO和WPO两种工艺,后续生化处理使用SBR工艺。实验结果得出,WAO工艺的最优工况为:温度210℃、p H=7、氧气分压2 MPa、反应时间3 h,得出的COD去除率为67.8%;WPO工艺的最优工况为:温度150℃、p H=7、双氧水投量为计算理论值、反应时间1 h,得出的COD去除率为70.8%。经湿式氧化工艺处理后的模拟废水再进入SBR反应器,出水COD去除率可达80%,并且SBR的负荷也得到了提高。     

催化湿式氧化技术中催化剂应用研究的新进展

催化湿式氧化技术是在高温高压条件下处理高浓度、有毒有害且难生物降解污染物的一种高级氧化技术。本文在检索了国内外大量参考文献的基础上,概述了催化湿式氧化技术的最新进展,总结了催化湿式氧化技术中催化剂的分类、组成、应用及失活现象,以期对有关研究者提供一定的参考。     

垃圾渗滤液主要组分的催化湿式氧化降解

利用Mn/Ce复合氧化物催化剂对“年老”垃圾渗滤液主要组分正己酸、正丁酸、乙酸及氨氮进行催化湿式氧化(CWAO)降解,分析了CWAO降解过程中有机酸之间及氨氮与有机酸之间的关系.结果表明,CWAO可降解垃圾渗滤液中正己酸、正丁酸、乙酸,反应进行120min时TOC去除率均达90%以上.降解乙酸、正丁酸和正己酸混合溶液时,升温过程出现有机酸相互抑制降解现象.氨氮的存在导致正丁酸的降解率下降,而有机酸的存在也抑制了氨氮的降解.Ni2+可使催化剂中毒,使催化剂活性降低.     

催化剂及其制备对催化湿式氧化反应的影响

催化湿式氧化法是一种有效的处理有毒、有害、高浓度有机废水的水处理技术,文章专门针对催化剂本身的制备对催化湿式氧化的影响,以及催化剂的失活、再生、重复利用等研究做出总结,以期对有关研究者提供一定的参考。     

温度对WAO/CWAO处理垃圾渗滤液的影响

催化湿法氧化 (CWAO)是用于处理有机废水十分有效的物理化学方法 ,本实验将该方法用于垃圾渗滤液的处理 .使用CWAO处理垃圾渗滤液 ,温度是一个重要的影响因素 ,因此本研究着重研究温度对污染物去除效率、降解速率的影响 ,建立了温度与速率常数之间的定量关系 ,并初步考察了催化剂 (Co/Bi)在降解垃圾渗滤液过程中的作用 .实验中利用高压反应釜并使用催化剂 ,在封闭条件下对垃圾渗滤液进行处理 ,研究温度对降解反应的影响 .结果表明 :有、无催化剂存在的条件下 ,随着温度的升高 ,总有机碳 (TOC)和COD的去除率均显著增大 ;用Elovich方程可以描述垃圾渗滤液降解反应的动力学过程 ,速率常数k值随着温度的升高而逐渐增大 ,并建立了速率常数k与温度的定量关系式 ;反应液 pH值在反应过程中先迅速降低 ,之后缓慢上升 ,主要由于反应初期生成了大量的有机酸 ,而随着有机酸逐渐被降解 ,反应液 pH值缓慢上升 .通过本研究可知 ,以Co/Bi作催化剂 ,利用CWAO降解稀释后的垃圾渗滤液 ,可以在较为温和的条件下达到较好的处理效果 ,但本研究仅探讨了温度对催化湿法氧化降解垃圾渗滤液有较大的影响 ,其它反应条件如氧化剂、催化剂用量以及垃圾渗滤液浓度等对CWAO法降解效率的影响还有待于进一步研究     

Catalytic wet air oxidation of phenol with functionalized carbon materials as catalysts：Reaction mechanism and pathway

The development of highly active carbon material catalysts in catalytic wet air oxidation（CWAO）has attracted a great deal of attention. In this study different carbon material catalysts（multi-walled carbon nanotubes,carbon fibers and graphite） were developed to enhance the CWAO of phenol in aqueous solution. The functionalized carbon materials exhibited excellent catalytic activity in the CWAO of phenol. After 60 min reaction,the removal of phenol was nearly100% over the functionalized multi-walled carbon,while it was only 14% over the purified multi-walled carbon under the same reaction conditions. Carboxylic acid groups introduced on the surface of the functionalized carbon materials play an important role in the catalytic activity in CWAO. They can promote the production of free radicals,which act as strong oxidants in CWAO. Based on the analysis of the intermediates produced in the CWAO reactions,a new reaction pathway for the CWAO of phenol was proposed in this study. There are some differences between the proposed reaction pathway and that reported in the literature. First,maleic acid is transformed directly into malonic acid. Second,acetic acid is oxidized into an unknown intermediate,which is then oxidized into CO2 and H2O. Finally,formic acid and oxalic acid can mutually interconvert when conditions are favorable.     

Preparation of rare-earth metal complex oxide catalysts for catalytic wet air oxidation

Catalytic wet air oxidation (CWAO) is one of the most promising technologies for pollution abatement. Developing catalysts with high activity and stability is crucial for the application of the CWAO process. The Mn/Ce complex oxide catalysts for CWAO of high concentration phenol-containing wastewater were prepared by coprecipitation. The catalyst preparation conditions were optimized by using an orthogonal layout method and single-factor experimental analysis. The Mn/Ce serial catalysts were characterized by Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis and the metal cation leaching was measured by inductively coupled plasma torch-atomic emission spectrometry (ICP-AES). The results show that the catalysts have high catalytic activities even at a low temperature (80°C) and low oxygen partial pressure (0.5 MPa) in a batch reactor. The metallic ion leaching is comparatively low (Mn<6.577 mg/L and Ce<0.6910 mg/L, respectively) in the CWAO process. The phenol, COD_Cr, and TOC removal efficiencies in the solution exceed 98.5% using the optimal catalyst (named CSP). The new catalyst would have a promising application in CWAO treatment of high concentration organic wastewater. Translated from Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control, 2005, 6(2): 40–44 [译自: 环境污染治理技术与设备]     

羧酸类有机物催化湿式氧化过程中ZnFe0.25Al1.75O4催化剂的稳定性研究

草酸、甲酸和乙酸是催化湿式氧化过程3种最主要的小分子羧酸类中间产物．比较了ZnFe_0.25Al_1.75O₄催化剂降解这3种物质时的催化活性和铁离子溶出量的大小．160℃下草酸是唯一可被完全降解的物质,降解过程中铁溶出量高达9.5 mg·L^-1;而甲酸和乙酸对铁离子稳定性影响很小．由于草酸具有很强的酸性和还原性,铁溶出量在氮气气氛中比在氧气气氛中大．ZnFe_0.25Al_1.75O₄催化剂对水杨酸也具有很高的降解活性和稳定性．     

制备工艺对La改性湿式氧化催化剂活性和稳定性的影响

采用CWAO(催化湿式空气氧化)法处理甲基橙模拟印染废水,以过量浸渍法制备催化剂,以水样COD_Cr去除率和脱色率表征催化剂的活性,以催化剂使用后处理出水中溶出的金属离子质量浓度表征催化剂的稳定性. 结果表明,多组分催化剂的金属组分构成为Cu、Fe、La,m(Cu)∶m(Fe)∶m(La)为1∶1∶2, 35℃下动态共浸渍8h,450℃下焙烧3h,由此制备得到Cu-Fe-La/FSC催化剂. 应用该催化剂,以CWAO法处理模拟印染废水,废水COD_Cr去除率和脱色率可分别达到79.1%和98.9%,催化剂的活性较高;使用该催化剂处理后的废水中Cu、Fe、La、Al的溶出量(以ρ计)分别为6.1、2.4、2.2、3.2mg/L,说明金属元素的溶出量较低,催化剂的稳定性较高.      

Catalytic wet air oxidation for the treatment of emulsifying wastewater

The wet air oxidation (WAO) and catalytic WAO(CWAO) of the high strength emulsifying wastewater containing nonionic surfactants have been investigated in terms of COD and TOC removal. The WAO and homogeneous CWAO processes were carried out at the temperature from 433 K to 513 K, with initial oxygen pressure 1.2 MPa. It was found that homogeneous catalyst copper(Cu(NO3)2) had an fairly good catalytic activity for the WAO process, and the oxidation was catalyzed when the temperature was higher than 473K. Moreover, several heterogeneous catalysts were proved to be effective for the WAO process. At the temperature 473 K, after 2h reaction, WAO process could achieve about 75% COD removal and 66% TOC removal, while catalysts Cu/Al2O3 and Mn-Ce/Al2O3 elevated the COD removal up to 86%-89% and that of TOC up to 82%. However, complete elimination of COD and TOC was proved to be difficult even the best non-noble catalyst was used. Therefore, the effluent from WAO or CWAO process need to be further disposed. The bioassay proved that the effluent from WAO process was amenable to the biochemical method.     

CeO2形貌结构对催化湿式空气氧化苯酚性能的影响

采用水热法、沉淀法和溶胶凝胶法制备了3种不同形貌的CeO₂催化材料,并将其用于湿式空气氧化苯酚水溶液过程中,探讨了CeO₂形貌结构对催化湿式氧化苯酚水溶液性能的影响.采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、程序升温还原（TPR）等手段对CeO₂催化材料进行了表征.结果表明,水热法制备的CeO₂催化材料表现出较好催化性能,主要原因是水热法合成的CeO₂呈现交错的纳米棒状结构,主要暴露（220）晶面,且沿着（220）晶向生长.在反应温度为200℃、空气压力为2MPa、苯酚初始浓度500mg/L的条件下,最终（240min）COD的去除率为95.5%.