超临界水氧化处理煤气化废水的响应面优化

采用响应面法对超临界水氧化处理煤气化废水的工艺参数进行了优化.运用中心复合设计,建立了COD、NH3-N去除率与温度、压强、氧化系数、反应时间4因素的二次回归模型,分析了各因素的显著性及交互作用.结果表明,各因素对COD、NH3-N去除率影响大小为:温度＞氧化系数＞反应时间＞压强.温度和氧化系数对COD去除率交互影响显著；温度和氧化系数、温度和反应时间、氧化系数和反应时间对NH3-N去除率交互影响显著.以COD、NH3-N去除率最大化,温度最低为目标条件,获得试验范围内最佳工艺条件:温度520℃,压强27.00 MPa,氧化系数3.0,反应时间10 min.该条件下3次验证试验的COD、NH3-N平均去除率分别为99.92％、99.54％,与预测值99.89％、99.51％无显著差异,表明所建模型切实可行.     

响应面法优化超临界水氧化处理农药废水

在间歇式超临界水氧化系统中对草甘膦农药废水进行降解实验。选取温度、反应时间、过氧量3个量为因素量，总有机碳(TOC)去除率为响应量进行中心组合设计（CCD）。在实验的基础上，利用响应面分析法（RSM）对实验结果进行分析及参数优化：建立了TOC去除率与各个因素关系的二次多项式数学模型；分析了各个因素单独的及相互作用对TOC去除率的影响；优化结果表明，在温度483℃、反应时间29.2 min、过氧量148.4%的条件下，达到了最佳效果，此时TOC的去除率为100%。     

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.     

超临界水氧化处理醚菊酯生产废水实验研究

利用间歇式超临界水氧化实验装置对醚菊酯生产废水进行处理。实验结果表明,选择超临界水氧化处理该废水的优化条件为:温度430℃、反应时间5 min、压力25 MPa、氧化系数2.0。H2O2、O2和空气三种氧化剂的氧化能力从强到弱依次为H2O2、O2和空气。采用目前国内处理量最大的SCWO示范装置对醚菊酯生产废水进行初步处理,出水COD、TOC、色度和pH均满足GB 8978—1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。     

超临界水氧化处理含油废水的实验研究

在间歇式超临界水氧化反应装置上进行含油废水的超临界水氧化实验研究,反应温度390～430℃、压力24～28MPa、反应时间30～90s。研究表明:超临界水氧化法是一种高效、快速的有机废弃物处理技术;随反应时间增加、温度升高,废水COD去除率显著增大;以幂函数方程描述了氧化剂过量时含油废水超临界水氧化的反应动力学规律,氧化反应对废水的反应级数为1级,在26MPa时,反应活化能和频率因子分别为(5896.83±243.68)J/mol和(0.0652±0.0028)s-1,模型计算值与实验值的误差为±13%。     

钻井废液的超临界水氧化处理及动力学分析

在反应温度为500～600℃、压力为25～30 MPa、停留时间为30～600 s的条件下,在连续式反应器中研究了钻井废液的超临界水氧化反应.结果表明:钻井废液的COD去除率可达90.00%以上;在600℃、停留时间为600 s时,钻井废液氧化后,剩余收集液的COD＜120 mg/L,满足《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)中的二级标准.用幂函数方程描述了氧化剂过量时钻井废液超临界水氧化的反应动力学规律,反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius公式,随停留时间的增加、温度的升高,有机物的去除率显著增加;反应速率常数随压力升高而增加,但反应速率常数的增幅随压力的升高而减小,反应活化体积不是常数.在25 MPa时,反应活化能和频率因子分别为(17 745.430 40±1 114.983 42)kJ/mol和1.152 3×10-4s-1模型计算值与实验值的误差在±15%以内.     

超临界水氧化处理垃圾渗滤液的响应面法优化

在间歇式反应釜上采用超临界水氧化法处理垃圾渗滤液.运用中心组合设计研究了反应温度（400~500 ℃）、压力（24~28 MPa）、反应时间（5~10 min）和氧化系数（1.5~2.5）,以及它们的交互作用对COD、氨氮去除率的影响,同时通过响应面法分析拟合出COD、氨氮去除率的二次回归方程,得到最优工艺条件.结果表明,各因素对COD去除率的影响主次作用排序为：反应压力>温度>氧化系数>反应时间;各因素对氨氮去除率的影响主次作用排序为：反应温度>压力>氧化系数>反应时间,而影响因素之间的交互作用对两者去除效果的影响却不明显.所得拟合方程对COD、氨氮去除率的预测误差分别小于±4%、±9%.拟合方程所得最佳实验条件为：时间5 min、温度496.05 ℃、压力27.69 MPa、氧化系数2.44,此时COD的去除率可以达到98.31%、氨氮去除率可以达到95.69%.