臭氧/活性炭/紫外光联用处理几种高浓度有机废水影响因素

以对硝基苯甲酸废水、鸟嘌呤废水、乙醛废水和乙醇胺废水为例,对臭氧/活性炭氧化去除废水中有机物的效果进行了初步研究,考察了臭氧投加量、pH值和紫外光等因素对臭氧/活性炭催化氧化高浓度有机废水的影响,并在最优条件下,验证了该工艺作为高浓度有机废水预处理手段,在去除废水中COD和提高可生化性(BOD5/COD)等方面的综合效果.结果表明,活性炭作为催化剂与臭氧共同作用,对对硝基苯甲酸废水COD的去除率明显高于单独臭氧氧化和活性炭吸附;臭氧/活性炭氧化对乙醛废水和乙醇胺废水这类短链类有机物降解作用不大,但对硝基苯甲酸废水、鸟嘌呤废水这些含有苯环类、长链类的有机物,去除效率较高;在中性偏碱时,pH的提高有利于COD的去除,但过高pH对COD的降解效果反而有所减弱,pH=9.0是比较合适的;在紫外光催化的条件下,采用臭氧/活性炭氧化工艺处理对硝基苯甲酸废水,COD去除率可达到52%,废水的生化性(BOD5/COD)由原来的0.10提高到0.32,大大提高了废水的可生化性.     

活性炭吸附石化二级出水有机物去除特性研究

采用活性炭对某石化二级出水进行吸附研究,考察了静态和动态试验下,活性炭对石化废水二级出水COD的去除效果,并讨论了吸附前后水中有机物的组分和相对分子质量的变化.结果表明:静态试验中,活性炭对石化废水二级出水的COD的饱和吸附量为1.1 mg·g-1,吸附速率为0.7 mg·min-1;通过动态试验得到了吸附的最佳条件,即HRT=1 h,水力负荷为0.76 m3·m-2·h-1,此时COD的去除率可达49.9%,出水COD低于50 mg·L-1.相对分子质量分级和树脂分级分析结果表明,活性炭对石化废水二级出水中相对分子质量小于5000的小分子有机物有较好的吸附效果,该组分被活性炭吸附的COD所占比例为59.72%,活性炭吸附作用对水中不同相对分子质量有机物分布影响不大;活性炭对石化废水中有机物组分的去除效果排序依次为:疏水碱性物质(HOB)疏水酸性物质(HOA)亲水中性物质(HIS)疏水中性物质(HON),对HOB和HOA的去除率可达到79%和61%,对HIS和HON的去除效果不佳.     

GAC-O3/H2O2体系去除准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物的研究

为了降低准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物浓度和提高体系可生化性,构建了GAC(粒状活性炭)-O_3/H_2O_2体系催化降解矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物.同时,考察了体系O_3、GAC和H_2O_2投加量、初始pH值对GAC-O_3/H_2O_2体系处理渗滤液尾水的影响,并使用分子量分布、紫外-可见光谱和三维荧光光谱解析了难降解有机物在GAC-O_3/H_2O_2体系的转化机制.结果表明:在GAC投加量为10 g·L-1,O_3投加量为32.16 mg·min-1,H_2O_2投加量为3 m L·L-1,初始pH值为5的条件下,反应20 min后,其渗滤液尾水的COD和UV245分别从700.08 mg·L~(-1)和0.488下降到393.85 mg·L~(-1)和0.244,COD和UV254的去除率分别为43.80%和50.00%.经GAC-O_3/H_2O_2体系处理后,得益于含芳香环有机物的有效降解,渗滤液尾水中大分子有机物(大于50 k Da)明显减少,分子量小于1 k Da的有机物比例增多.与此同时,紫外区类富里酸荧光区及可见光区类富里酸荧光区峰值也大幅降低,其去除率分别为70.20%和58.69%,B/C从0.04增加到0.35,这也使得废水可生化性大幅提高.     

O_3/GAC体系对邻二氯苯作用机制研究

邻二氯苯(ortho-dichlorobenzene,o-DCB)在水体中具有低生物降解性和生物富集性的特点,被认为是最危险的环境污染物之一。为探讨臭氧/活性炭(O_3/GAC)体系对o-DCB作用机制,活性炭投加量、臭氧气体流量、p H值作为重要变量因素,文章分析了o-DCB浓度变化趋势及变化途径。结果表明:(1)GAC的投加更有利于o-DCB的去除,O_3/GAC体系的高去除率主要因为GAC的吸附和催化O_3分解的作用。(2)p H值对O_3/GAC体系对o-DCB去除效率有显著影响。p H为4.0时,o-DCB降解速率最慢,p H为8.0和10.0时,o-DCB的降解速率较快且相近,最终都能实现o-DCB的完全降解。(3)臭氧与活性炭联用具有较好的协同效应。碱性(p H值为8和10)条件下,p H对O_3/GAC体系影响更加显著,o-DCB的反应速率在O_3/GAC体系中显著增加,特别在p H值为10.0时,o-DCB反应速率达到0.15min,协同因子达到2.17。(4)腐殖酸、金属离子(Fe3+、Al3+)和自由基捕获剂对o-DCB在O_3/GAC体系中去除都有一定影响。在腐殖酸和o-DCB的共去除过程中,O_3/GAC联用工艺较单独O_3氧化工艺有较明显的优势;当Fe3+投加量在1~5 mg/L时,o-DCB去除效果增幅最为显著;叔丁醇投加极大的减缓了o-DCB的降解速度,证明了在O_3/GAC/Fe3+反应过程中·OH的生成。(5)o-DCB在O_3/GAC体系降解的中间产物分别是邻氯苯酚、苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、邻苯醌、乙酸、甲酸等。由于Cl是邻对位定位基团,·OH易进攻其邻对位上的碳原子,迅速生成2,3-二氯苯酚和3,4-二氯苯酚,然后苯环上的氯原子相继被OH-亲核取代/消除,生成3-氯邻苯二酚等物质。o-DCB上的1个氯原子易被OH-亲核取代/消除后生成邻氯苯酚,邻氯苯酚的转化途径有2条。     

采油废水生物法处理出水活性炭吸附试验研究

采用颗粒活性炭(GAC)对经胜利油田乐安联合处理站"隔油-混凝-过滤"和水解酸化-好氧生物工艺处理后的采油废水进行吸附研究,考察了GAC对生物处理出水COD(70～80mg/L)的去除效果。结果表明:温度35℃,时间为2h时,GAC静态吸附生物处理出水(pH8.0～9.0),内COD的去除率可达50%。动态吸附操作的过水流速为1～5m/h、接触时间19.2～96min时,吸附处理出水COD低于60mg/L,可以达到标排放要求。当体积速度小于2.0m3/(m·3h)时,过水流速变化对实际处理水量和单位炭吸附COD量影响不大,可作为吸附塔工程设计的参数。GC/MS分析结果表明,GAC对生物处理出水中的卤代烃、杂环化合物及羧酸衍生物去除效果较好,卤代烃主要污染物的去除率可达80%以上,出水中的主要有机成份为大分子有机酸。由有机概念图判断,被吸附的主要物质为憎水的非极性有机物。     

活性炭负载纳米TiO_2电催化氧化处理染料废水

用溶胶凝胶—动态吸附法制备颗粒活性炭(GAC)负载纳米二氧化钛(TiO2)催化剂,以甲基橙的脱色率为考察指标,研究TiO2/GAC电催化反应体系对甲基橙染料废水的电催化氧化性能。实验结果表明,在甲基橙废水pH为4,TiO2/GAC催化剂用量为0.5g,Fe2+浓度为250mg/L,电解电压为16V时,电催化氧化30min的条件下,甲基橙脱色率达99.2%,COD去除率达93.1%。     

Fe-Ce/GAC催化臭氧降解高浓度腐殖酸废水

采用浸渍焙烧法制备了Fe-Ce/GAC催化剂,并用于催化臭氧降解模拟高浓度腐殖酸废水.以废水COD、腐殖酸浓度为考察指标,研究了Fe-Ce/GAC催化剂的前驱体无机铁盐种类、焙烧温度、铁盐浓度、助剂稀土元素种类及浓度、分散剂硝酸钾浓度等不同制备条件对催化臭氧降解腐殖酸的效果.试验表明,在腐殖酸浓度为3.00 g·L~(-1)、pH值约8.0、温度为25℃、臭氧投量为1.24 g·h~(-1),反应40 min后COD、腐殖酸去除率仅为17.1%、43.0%;添加以2.0%硝酸铁、1.5%硝酸铈、1.0%硝酸钾溶液浸渍,经350℃焙烧3 h后制备的Fe-Ce/GAC催化剂,可使COD、腐殖酸去除率分别提高40.3%、31.8%.且Fe-Ce/GAC催化剂具有较好的稳定性,重复使用5次后,COD、腐殖酸去除率仅小幅降低了4.2%、9.1%.SEM图象显示活性炭经改性后,比表面积明显增大,有利于活性物质的负载;EDS分析表明催化剂负载了大量的Fe、Ce等金属物质;XRD图谱显示催化剂含有Fe_2O_3、CeO_2等多种活性物质.Fe-Ce/GAC催化臭氧的机理可解释为:活性成分氧化铁在催化过程中生成的羟基氧化铁会促进羟基自由基的生成,而铈元素在催化过程中不仅会提高催化剂的活性,而且生成的化学吸附氧可促进对有机物的吸附及氧化.     

微波强化Fenton体系处理制药废水研究

为了实现高浓度制药废水的处理,采用微波强化Fenton氧化体系对污水进行预处理,考察了微波功率、微波辐照时间、催化剂用量和氧化剂用量对高浓度有机废水中有机物去除效果的影响。来水COD 39 760 mg/L,B/C为0.254,控制微波功率为200 W、微波辐照时间11 min,加入0.6 mol/L的Fe(NO_3)_3催化剂、30%H_2O_2 4 mL/L氧化剂,COD去除率可达62.41%,B/C由0.254升至0.619。实现有机物去除,提高污水可生化性。     

O_3-GAC工艺对高含盐采油废水深度处理试验研究

采用臭氧和颗粒活性炭(GAC)对经过二级处理后的高含盐采油废水进行深度处理。研究结果表明:对过滤后废水采用O3单独氧化处理,COD和TOC去除率分别为77%和49%;采用GAC动态吸附,当停留时间达30 min时,COD和TOC浓度均低于排放标准;采用臭氧-活性炭结合的方式,COD和TOC去除率分别达80%和74%,其出水指标均达《辽宁省污水综合排放地方标准》(DB 21/1627-2008)一级排放标准的要求。     

活性炭负载TiO_2电催化氧化处理酸性红B的研究

采用溶胶凝胶法制备颗粒活性炭负载二氧化钛(TiO_2/GAC)的催化粒子电极用于染料废水中酸性红B的降解去除。XRD图谱表明负载的TiO_2是锐钛矿相和金红石相的混合晶型,FESEM-EDS显示GAC表面Ti元素的质量百分比约为14.4%,N_2吸附脱附结果显示TiO_2/GAC的比表面积是708.5 m~2/g,孔容是0.395 4 cm~3/g,与GAC一样,是以微孔结构为主。在电流为0.6 A、电解质Na_2SO_4浓度为0.03 mol/L、水力停留时间为20 min条件下,TiO_2/GAC粒子电极对COD和TOC的去除率分别达到68.60%和45.12%相比GAC分别提高了35%和30%。紫外可见吸收光谱和分子荧光吸收光谱显示,电流的增加有利于酸性红B的降解,降解中间产物主要以类富里酸类物质为主酸性红B的降解会导致具荧光吸收性类富里酸物质浓度增加。     

用厌氧粒状活性碳流化床反应器处理金属切削液废水

我们研究出一种利用厌氧粒状活性碳(简称GAC)流化床,来处理含有八种经选择具有不同浓度的金属切削模拟废水的方法。进水化学需氧量为3300mg/L,空床接触时间(EBCT)为0.36小时,当活性碳吸附容量达饱和时,出水COD减少了大约60％,再经过若干个空床接触时间,COD值不再变化,说明残余有机物在厌氧环境中是不能降解的。研究表明一半以上的残余有机物在好氧环境中可以生物降解。因此,建议在厌氧处理之后跟着来个好氧处理,就能改善出水质量。初始,流出物COD浓度低,表明模拟废水中有机物被吸附。所以,反应器内GAC的周期性再生是改善出水质所必须要求的。     

二氧化氯/活性炭催化氧化处理对硝基苯甲酸废水影响因素

以对硝基苯甲酸废水为处理对象,分别考察了活性炭投加量、二氧化氯投加量、pH值及反应时间等因素对二氧化氯/活性炭催化氧化工艺处理对硝基苯甲酸废水的影响.并在最优条件下,通过试验考证了该工艺作为高浓度对硝基苯甲酸废水的预处理手段,在去除废水中COD和提高可生化性(BOD5/COD)方面的综合效果.结果表明,采用ClO2与活性炭组成催化氧化体系,其处理COD为109印mg·L-1,的对硝基苯甲酸废水,效率比单独使用二氧化氯高10%;在废水pH值为4.1时,当活性炭投加量为200 g·L-l、反应时间30 min、二氧化氯投加量为300 mg·L-1,时,废水的COD降至7 100 mg·L-1,去除率达到35%, BOD5浓度提高到1 810 mg·L-1,废水的BOD5/COD值由原来的0.10提高到0.25,明显提高了废水的可生化性.因此,二氧化氯/活性炭催化氧化工艺是预处理高浓度对硝基苯甲酸废水的有效手段.     

铁碳促进O3/H2O2体系深度处理准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物

构建了铁碳-O_3/H_2O_2体系降解矿化垃圾床渗滤液尾水中有机物,并考察了体系O_3、铁碳及H_2O_2投加量、初始pH值和反应时间对铁碳-O_3/H_2O_2体系处理渗滤液尾水的影响.结果表明,在铁碳投加量为3 g·L~(-1),O_3投加量为9.798 mg·min~(-1),H_2O_2投加量为2 mL·L~(-1),初始pH值为3的条件下,反应10 min后,渗滤液尾水的COD和UV_(245)分别从711.96 mg·L~(-1)、0.19下降至295.04 mg·L~(-1)、0.10.类比实验结果表明,铁碳-O_3/H_2O_2体系对渗滤液尾水有机物具有较高的去除率,且可生化性得到提高(BOD/COD从0.04增加至0.40).紫外-可见和三维荧光光谱显示,废水中难降解有机物转化为小分子有机化合物且腐殖质的分子缩合度降低.最后,采用SEM-EDS、XRD和XPS技术对铁碳-O_3/H_2O_2体系的反应机理进行了解析,发现铁碳-O_3/H_2O_2反应的机理为铁碳微电解反应、铁氧化物-H_2O_2非均相芬顿反应、O_3/H_2O_2、铁碳-O_3非均相的高级氧化作用和铁基胶体对有机物的吸附沉淀作用.研究表明,铁碳-O_3/H_2O_2体系是一种能够有效去除矿化垃圾床渗滤液尾水中难降解有机物的方法.     

高工业废水占比城镇污水处理厂COD提标技术比选与分析

废水中含有浓度高、成分复杂的溶解性难降解有机物,是目前许多进水中工业废水占比较高的城镇污水处理厂在新一轮提标改造中遇到的难题。以太湖流域4座进水含高比例难降解工业废水的污水处理厂为研究对象,分析水解酸化及多种污水深度处理技术对于化学需氧量（COD）的去除效果。结果表明:水解酸化技术可在一定程度上提高废水的可生化性,且添加填料能够起到促进效果;混凝沉淀、膜过滤两种深度处理技术对于可溶解性难降解COD的去除率仅为30%~35%;臭氧氧化技术对于部分溶解性难降解有机物的矿化能力较差,因此其受进水中有机物种类的影响较大;活性炭对有机物的吸附具有普遍性,去除效果较好,在空床水力停留时间（hydraulic retention time,HRT）为10 min的情况下,活性炭吸附废水中溶解性难降解有机物后,发现出水COD稳定低于20 mg/L,但该工艺运行成本较高,且需考虑活性炭的再生及处置问题。因此COD深度处理工艺的选择应基于进水水质情况,在小试及中试规模试验可行的前提下进行充分的技术论证,并综合考虑建设、运行、占地、高程等因素来选择合适的提标改造技术。     

微波改性活性炭深度处理甲基橙染料废水的性能研究

活性炭吸附法是深度处理染料废水的主要方法之一。本研究采用微波技术对活性炭(GAC)进行改性处理,并对活性炭和微波改性活性炭(W-GAC)进行表征分析。以甲基橙溶液作为处理对象,将CODCr降解率作为吸附效果的评价指标,考察了各种吸附工况条件对吸附性能的影响。结果表明:W-GAC较GAC的比表面积与总孔容略有减小,WGAC酸性含氧的部分减少明显,碱性基团的含量是GAC的1.63倍,非极性变大,提高了改性活性炭对染料分子的吸附容量。在最佳工况条件下,W-GAC处理甲基橙废水的CODCr降解率较GAC提高了53.2%;吸附反应属于Lagergren准二级反应,相关系数R2值都在0.99以上。     

微气泡臭氧化预处理实际制药废水去除SS和有机物性能

采用臭氧微气泡预处理实际制药废水,并与氮气微气泡、臭氧普通气泡和氮气普通气泡处理过程比较,考察悬浮固体（SS）和有机物去除过程和性能.结果表明,臭氧微气泡存在强吸附-气浮-氧化作用,显著增强SS去除能力,60 min时SS去除率可达到81.67%,同时SS粒径减小,SS表面负电荷转变为正电荷.微气泡臭氧化具有强·OH氧化作用,显著增强有机物降解去除能力,60 min时溶解性COD （SCOD）去除率可达到36.60%,且SS去除可加速SCOD去除,UV₂₅₄去除率可达到36.91%,同时可生化性改善和生物毒性消除作用明显.三维荧光和GC-MS分析表明,微气泡臭氧化可有效氧化破坏废水中复杂结构大分子有机物,显著降低废水中有机物芳香性.微气泡臭氧化可为高浓度难降解实际制药废水提供高效可行的预处理手段.     

废电路板中废塑料制备的活性炭对印染废水的吸附研究

利用电脑电路板中废塑料所制备的活性炭,研究其对印染废水的吸附。实验以其中的COD(还原性物质)为吸附对象,分别做吸附时间、活性炭投加量、温度、溶液初始pH以及溶液初始浓度的单因素实验。研究表明:吸附时间为150 min时,达到吸附平衡;活性炭的投加量为6 g时,COD去除率最高;吸附最适宜温度为20℃;弱酸性条件有利于活性炭对COD的吸附;溶液初始浓度越高,COD去除率越低。此外,还利用范特霍夫方程式的变形形式对自制的活性炭吸附COD的过程进行热力学研究。研究表明:活性炭吸附印染废水中COD的过程是放热过程,说明温度过高不利于活性炭对印染废水中COD的吸附。     

混凝-活性炭吸附对化工废水深度处理效果的研究

通过试验对比了活性炭吸附法、混凝-活性炭吸附法深度处理化工废水中有机物的去除效果。在对影响深度处理化工废水中有机物的去除率的各种要素如投加量、配比、吸附时间、pH值等条件进行试验后,得出了去除有机物的最佳试验条件。结果表明,对混凝-活性炭吸附法深度处理化工废水中的有机物而言,混凝可以有效去除浊度,去除率达93.9%以上,活性炭对有机物去除效果明显,其最佳投加量为35mg/L。     

高铁酸钾氧化法处理电子工业清洗废水的试验研究

电子工业清洗废水是较难生物降解的工业污水之一,因此,须采用其他方法对其进行处理。文章通过室内烧杯试验研究了采用高铁酸钾氧化法处理该种废水的影响因素和方法,当该种废水的COD浓度在500～800mg/L范围内时,调整废水pH=2左右,投加量高铁酸钾3g/L左右,并分次投加,则当反应时间超过30min后,其COD的去除率可达40%左右,且效果稳定。活性炭吸附可以进一步去除高铁酸钾反应出水的COD,当活性炭投加量高于10g/L,吸附反应5h时,出水COD低于100mg/L,符合排放标准。     

Ti-rGO/GAC粒子电极降解苯酚废水的影响因素试验研究

难降解苯酚废水的高效处理是污水处理领域中亟需解决的难题。以椰壳活性炭为基底材料,在其表面负载石墨烯和钛,制备出新型复合负载型催化粒子电极(Ti-rGO/GAC)填充于三维电极反应器中用于处理苯酚废水,采用单因素试验和正交试验考察了Ti-rGO/GAC三维电极降解体系处理苯酚废水的影响因素和最佳反应条件。试验结果表明:当反应液体积为200 mL、模拟废水中苯酚的初始浓度为310 mg/L、极板间距为4.5 cm、电解质(Na_2SO_4)投加量为10 g/L、溶液的pH值为3、粒子电极投加量为100 g/L、施加电压为13 V时,为Ti-rGO/GAC三维电极降解体系处理苯酚废水的最佳反应条件;在该最佳反应条件下,电解反应100 min后,模拟废水中苯酚和COD的平均去除率分别为93.51%、81.25%;pH值对废水中苯酚和COD去除率的影响最大,电压、极板间距和电解质浓度对其的影响效果依次减弱。Ti-rGO/GAC三维电极降解技术对处理苯酚这类生物难降解污染物具有一定的借鉴意义。