二氧化氯-接触催化氧化联合去除水中铁和锰

为了解决水体中铁锰季节性超标的问题,提出一种既能够减少化学试剂的使用又能有效去除铁锰的经济有效的方法。研究了单一方法(二氧化氯氧化法、接触催化氧化法)及两者联合对铁锰的去除效果,提出用二氧化氯氧化-锰砂过滤联合方法解决。研究表明,用ClO2氧化去除水中Fe2+的反应先发生、速率较快且效果较好,而与Mn2+反应则较慢并且不能完全转化为沉淀。单纯接触催化氧化法需要较长时间,过滤层才能达到稳定且较好的处理效果,培养过程中其除锰效果并不理想。两者联合时,利用过滤层的吸附作用去除部分铁锰,减少了氧化剂的使用。初期3个柱的除Mn2+效果都比较好,去除率均大于80%;然而采用石英砂或纤维束滤料的滤柱去除Mn2+的效果随时间变差,但采用锰砂的除锰效果在实验期间始终维持在较高水平。     

含表面活性剂的采油废水催化氧化处理

对含有表面活性剂的废水(以下简称表活废水)进行了傅里叶红外光谱分析(FTIR),结果表明,废水中所含表面活性剂主要为环烷酸钠。采用次氯酸钙(Ca(ClO)2)和活性炭-Ni催化氧化处理,在Ca(ClO)2投加量为4 500 mg/L,活性炭-Ni投加量为7 000 mg/L时,反应90 min,出水COD为158.91 mg/L,去除率达62.92%。催化氧化出水经沸石吸附处理,在pH为6.85,吸附时间为2 h,沸石投加量为17 g/L的条件下,吸附出水COD和油含量分别为88.92 mg/L和2.53mg/L,去除率分别为45.65%和90.02%,均达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准要求。催化剂活性炭-Ni和吸附剂沸石均具有较稳定的活性,在重复使用20次后,出水COD的去除率仅分别降低了1.16%和1.32%。     

污泥基活性炭催化臭氧氧化对氯苯甲酸效能

以城市污水处理厂剩余污泥和玉米芯为原料,用氯化锌活化法制备出污泥基活性炭(SCAC),研究了其催化臭氧氧化去除水中对氯苯甲酸(p-CBA)的效能和机理,同时,考察了臭氧浓度、SCAC投量、p-CBA初始浓度以及自由基抑制剂叔丁醇的加入对SCAC催化活性的影响。实验结果表明,SCAC的加入可以显著提高臭氧对p-CBA的氧化去除效果,在反应初期尤为明显,反应1.0 min时p-CBA的去除率由单独臭氧氧化的26.1%提高到SCAC催化臭氧氧化的60.2%。SCAC催化臭氧氧化对p-CBA的去除率随臭氧浓度的增加和p-CBA初始浓度的减小而增加。此外,在一定范围内增加催化剂的投量可以增加p-CBA的去除率。叔丁醇的加入显著减弱了SCAC催化臭氧氧化降解p-CBA的效能,表明SCAC催化臭氧氧化反应的主要活性物种为羟基自由基(·OH)。     

制备条件对Mn-Fe/TiO2催化剂低温脱硝性能的影响

通过浸渍法制备了一系列Mn-Fe/TiO2催化剂，并采用XRD技术对其进行了表征，考察了锰前体种类、负载量（活性组分质量占载体质量的百分比）、Fe含量（Fe物质的量占活性组分物质的量的百分比）、焙烧温度等因素对催化剂低温选择性催化还原NO性能的影响。实验结果表明：以乙酸锰为前体制备的催化剂的脱硝活性明显高于以硝酸锰为前体制备的催化剂;负载量的增加有利于脱硝活性的提高，而Fe的添加对提高催化剂的活性有重要作用，但Fe含量超过15%后，对催化剂脱硝性能的影响并不明显;焙烧温度超过650 ℃时会使活性组分的结晶度提高，导致脱硝活性的降低。在锰前体为乙酸锰、负载量为15%、Fe含量为15%、焙烧温度为500 ℃、焙烧时间为6 h、反应温度为200 ℃的条件下，Mn-Fe/TiO2催化剂的NO转化率约为95%。     

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。     

催化臭氧氧化—生物活性炭吸附组合工艺处理反渗透浓水

采用催化臭氧氧化—生物活性炭吸附组合工艺处理反渗透(RO)浓水,比较了4种催化剂催化臭氧氧化的性能,优化了初始RO浓水pH、臭氧氧化时间、生物活性炭柱空床停留时间(EBRT)等工艺条件。实验结果表明:以WP-01为催化剂催化臭氧氧化RO浓水时无需调节废水pH;臭氧氧化反应5 min时RO浓水的BOD5/COD达0.28,可生化性得到显著改善;WP-01催化剂重复使用30次其催化活性没有明显下降;生物活性炭吸附单元的EBRT控制在30 min左右,可确保出水COD稳定在50 mg/L以下,符合GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准;催化臭氧单元处理每吨RO浓水的电费约为1.22元。     

CO_2氢化催化剂研究进展及应用前景分析

由于CO_2在热力学上的稳定性和动力学上的惰性,高效催化剂被广泛应用于CO_2催化氢化反应以实现CO_2的资源化利用。本文主要从催化剂的制备方法、结构特性以及实验条件优化等角度综述了Ni基催化剂、Cu基催化剂和贵金属催化剂在CO_2催化氢化领域的研究进展,并指出了目前研究成果中存在的不足和今后的研究建议。     

N-甲基咪唑配体络合金属Cu(Ⅰ)催化剂对水中2,4-二甲氧基溴苯还原脱溴

合成了以N-甲基咪唑为配体,Cu为活性中心的络合金属多相催化剂Cu(Ⅰ)-NHC-SBA-15.通过1H-NMR、13C-NMR、有机元素分析和FTIR对各步合成反应产物结构经行了鉴定;用SEM、N2吸附脱附等方法对催化剂进行了表征;用ICP测定了催化剂Cu含量.对催化剂催化2,4-二甲氧基溴苯还原脱溴活性进行了测试.在反应时间为24 h,通过正交实验和单因素实验,考察了催化剂用量、反应温度、还原剂用量等因素对脱溴率的影响,并确定了最佳反应条件:催化剂用量为0.05 g、水合肼用量为2 mL、反应温度为80℃,脱溴效果较好,脱溴率达到98.5％.对催化剂重复使用进行了初步研究.对催化反应动力学进行了初步研究,结果表明,该多相催化反应是由表面反应速度控制,并符合一级动力学反应.对反应机理进行了初步探讨.     

活性炭催化臭氧氧化扑热息痛的机制研究

采用活性炭催化臭氧处理典型解热镇痛药扑热息痛,研究了活性炭/臭氧体系的协同效应,优化了工艺参数,分析了降解产物并探讨了降解机制.结果表明:在臭氧活性炭体系下,反应60 min后,TOC的去除率为55.11%,效果明显优于臭氧体系的20.22%和活性炭体系的27.39%之和,具有明显的协同作用,并且BOD5/COD比值从反应前的0.086提高到反应后的0.543,可生化性显著提高.研究了pH、臭氧投加量、污染物初始浓度和活性炭投加量等操作参数的作用规律.在此基础上,探讨了臭氧活性炭体系在不同pH下的催化反应机制,发现在酸性条件下是吸附和臭氧直接氧化共同作用,在碱性条件下以活性炭催化臭氧氧化为主.     

微波解吸-催化燃烧净化甲苯研究

以甲苯为目标污染物,采用活性炭做吸附剂对含甲苯废气进行吸附;吸附完成后利用微波辐照进行解吸;另外采用浸渍法制备Cu-Mn复合氧化物催化剂并对微波解吸后的废气进行催化燃烧处理从而达到对污染物进行彻底净化的目的.实验中甲苯的浓度由气相色谱(GC)测定.结果表明,采用微波解吸后,在以氮气为载气的解吸气体中加入空气来提供氧气从而实现催化燃烧是可行的,解吸气与空气配比为1∶1(体积比)时效果最好,此时对应的催化空速为2.67 s-1.解吸温度会影响解吸气体中的甲苯浓度进而影响催化燃烧效率,实验结果表明400℃解吸比较理想.当催化燃烧温度保持在300℃时,系统对甲苯的最终净化效率可以维持在90%以上,其中大部分时间是在95%以上.