O_3/Mn_2O_3对钻井废水多相催化臭氧化试验研究

通过静态试验,探讨了Mn2O3催化剂对钻井废水催化臭氧化处理效果.分别考察了催化剂加量、pH值、反应时间、反应温度和强化剂对钻井废水COD去除率的影响,通过正交试验得到了最佳工艺条件,对钻井废水氧化过程中的产物进行了分析,并探讨了Mn2O3催化剂的稳定性能.结果表明:Mn2O3加量从25 mg·L-1增加到50 mg·L-1时,COD去除率由43.6%增加到54.3%;pH分别为5、11时,COD去除率分别为45.4%和64.3%;反应温度为20℃时,COD去除率最高达到59.1%;随着反应时间的延长,COD去除率也随之增加,反应时间为40 min时,COD去除率达到85.3%;由正交试验得知影响因素的主次关系为催化剂加量反应pH反应温度反应时间,最佳处理工艺条件为催化剂加量50mg·L-1、pH值11,反应温度25℃、反应时间35 min;在25 min时,Ca2+的引入使COD去除率增大了7.1%;钻井废水中的有机物得到降解和矿化;Mn2O3催化剂重复使用10次后,对钻井废水COD降解率影响不大,锰离子的溶出量在反应15 min后稳定在3 mg·L-1,Mn2O3催化剂稳定性能较好.     

O_3和O_3/H_2O_2法氧化处理制药废水的研究

采用O3和O3/H2O2氧化法对某制药厂的制药废水进行氧化处理,主要考察废水的pH值、O3流量、反应时间对COD去除率的影响。结果表明,O3氧化法的最佳条件为:废水的pH值为9.00,O3流量为5 g/h,反应时间为90 min。在此条件下,废水的COD和TOC的去除率分别达到64.16%和75.34%。O3/H2O2氧化法更能有效的提高废水COD和TOC的去除率,但需要合适的H2O2投加量。处理后两者去除率分别达87.45%和91.49%,且处理后的COD值(351 mg/L)符合该厂排入市政管网的要求(500 mg/L),同时废水的可生化性提高,B/C由0.12提高至0.32。对O3/H2O2处理制药废水的反应机制研究表明,COD的去除率随自由基抑制剂浓度的增加而降低,COD的去除主要是体系中.OH的贡献。另外,采用COD和TOC结合起来作为评价指标更能准确的反映出制药废水中有机物的去除规律。     

Fe_2O_3-TiO_2-MnO_2/Al_2O_3催化臭氧化催化剂的制备及表征

以Al_2O_3为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe_2O_3-TiO_2-MnO_2/Al_2O_3催化剂,使用SEM、EDX、BET和XRD方法对其进行了表征.以化工园区污水处理厂二级出水为目标降解物,考察了该催化剂在臭氧催化氧化过程中的催化活性.结果表明,浸渍液中Ti~(4+)、Mn~(2+)、Fe~(3+)的摩尔比为2:2:1、焙烧时间为4h和焙烧温度为500℃下制备出的催化剂对化工园区废水有较好的催化性能,在臭氧投加量为50mg/L,催化剂填充率为50%的条件下,反应60min后废水COD的去除率达到52.2%.三维荧光谱图显示,废水经臭氧催化氧化后,水中可见腐殖质类和UV腐殖质类物质可完全降解,同时有少量类富里酸生成.     

O_2~+、O_3同时脱硫脱硝实验

针对目前的烟气同时脱硫脱硝方法中存在的投资成本、运行费用、占地面积大等问题,研究强电离放电方法产生高浓度氧活性粒子(O2+、O3)注入烟气外排管道中,进行O2+、O3消除烟气中的NO,SO2转化成HNO3,H2SO4的等离子化学反应.描述强电离介质阻挡放电制取O2+、O3原理和烟道中O2+与H2O反应形成·OH及其氧化脱硫脱硝反应机制,分析回收酸液中的酸根离子种类及浓度.在O2+、O3与NO+SO2的物质的量比为5,烟气温度为65℃,H2O体积浓度为10%,停留时间为1s的实验条件下,脱硝脱硫率分别为97.4%,83.2%.     

UV/H_2O_2、UV/O_3和O_3体系中自由基产生效率的比较研究

以水杨酸(Salicylic Acid,SA)为模型探针分子,采用高效液相色谱法(HPLC)研究了UV/H2O2、UV/O3和O3等高级氧化工艺的羟基自由基(·OH)产生效率。实验结果表明,在SA初始浓度40mg/L,反应时间10min,氧化剂投加量2mmol/L的条件下,2,5-DHBA和2,3-DHBA为水杨酸与·OH反应的主要中间产物。三种高级氧化工艺中,UV/H2O2体系具有最高的羟基自由基(·OH)产生效率。     

O_3/H_2O_2降解垃圾渗滤液浓缩液的氧化特性及光谱解析

利用臭氧协同双氧水技术对垃圾渗滤液膜滤浓缩液进行预处理,通过有机物的去除率、氧化还原电位、降解速率、总碱度、可生化性及分子量分布探讨了其有机物的氧化特性,并采用光谱表征手段探讨了废水中DOM在臭氧化过程的分子变化.结果表明,添加4m L/L双氧水能显著提升对其有机污染物的去除,较单独臭氧作用其COD、UV_(254)、色度CN的去除率分别提升了11.01%、12.92%和10.74%,降解速率由小到大依次为COD、V_(254)和CN,其生色团最易被臭氧攻击降解;废水的可生化性得到改善,BOD_5/COD值可达0.43,且大分子量的腐植酸和富里酸被有效的降解为小分子有机化合物.傅里叶红外光谱图表明,臭氧能使腐殖质中官能团如Ar-O等结构完全消失;紫外-可见光谱图表明,臭氧能使废水中有机物的芳香性程度、分子量和缩合度降低,协同氧化后对苯环类化合物的降解效率显著提高;对三维荧光光谱矩阵PARAFAC模型分析可知,渗滤液浓缩液中组分C1为富里酸,组分C2推测为芘及其烷基衍生物,组分C3为长波类腐殖质,其C1和C3组分能较快被氧化,而C2组分的去除效果较C1和C3组分较差.     

CuO/Al_2O_3和CeO_2/Al_2O_3催化氧化菲的实验研究

多环芳烃(PAHs)是一类持久性有机污染物,由于具有"三致"效应受到人们广泛关注,高效经济地捕集PAHs意义深远。选取一种典型的PAHs菲为研究对象,通过浸渍法制备Cu O/Al2O3和Ce O2/Al2O32种催化剂,采用固定床催化反应装置研究其对菲的催化能力,考察活性组分、负载率、气体流量、反应温度对菲去除率的影响。结果表明,随着负载率的升高,2种催化剂对菲的去除率均呈现增大的趋势,Cu O/Al2O3和Ce O2/Al2O3对菲催化效果最好的负载率分别为18%和25%;随着气体流量的增加,18%Cu O/Al2O3对菲的去除率逐渐下降,18%Ce O2/Al2O3没有明显变化;随着反应温度的升高,2种催化剂对菲的去除率均逐渐增加,18%Cu O/Al2O3和18%Ce O2/Al2O3对菲的去除率分别在300℃和325℃得到显著提升;通过对比不同负载率及工况下菲的去除率可以发现,Cu O/Al2O3对菲的催化能力要优于Ce O2/Al2O3。     

微波诱导催化剂Fe_2O_3/Al_2O_3制备及PEG对其活性影响

以AlCl·36H2O、FeCl·36H2O和CO(NH)22为原料,采用均匀沉淀法制备微波诱导催化剂Fe2O3/Al2O3,用X射线衍射仪(XRD)对其结构进行了表征,研究了加入聚乙二醇(PEG200)作为分散剂对产物的影响。结果表明:加入体积分数为0.05%PEG后,对于20mg/L的甲基橙模拟废水,在微波功率为900W,催化剂投加量为2g/L,处理5min后脱色率可达95.8%。     

纳米Bi_2O_3-Ni_2O_3的制备及光催化性能研究

采用微乳法制备了镍、铋复合氧化物纳米粒子,以XRD、TG-DTA、XPS及紫外-可见光谱仪对合成材料进行了表征,并以甲苯为目标污染物对其气-固复相光催化性能进行了研究。结果表明:Ni和Bi都显+3价,XRD曲线上分别出现Ni2O3和Bi2O3的特征衍射峰,制备样品是Ni2O3与Bi2O3复合氧化物,对于单一Bi2O3,制备的复合氧化物由于Ni2O3具有较强的电子富集能力,能够快速地传递光照射产生的电子,导致光生电子与空穴分离效率大大提高,促进了氧化反应,显示出了较好的光催化活性。     

O_3/H_2O_2处理水中4,4′-二溴联苯及其动力学研究

以4,4′-二溴联苯(4,4-′DBB)为代表性有机物,对比研究了单独O3和O3/H2O2处理持久性有机污染物的效能,并通过UV254值表征溶液的TOC、DOC值.结果发现,2种方法都可以达到一定的去除效果,尤其是碱性条件下H2O2的加入使去除率得到进一步提高.4 mg/L的4,4-′DBB溶液反应270 min后,最终去除率达到78.0%,UV254值变化率与去除率基本吻合,最终在76.9%~77.8%之间,矿化程度明显.高低2种浓度比较发现,加相同氧化剂的量,反应相同时间,去除率随溶液初始浓度增高而降低,但浓度越高的溶液的绝对处理量越大.4,4-′DBB的反应符合动力学拟一级反应规律,计算增强因子f为1.54.     

钻井废液的O_3/H_2O_2深度氧化处理研究

针对钻井废液COD高,成分复杂,难降解的特点,对经过破胶分离后的废水进行O3预氧化-中间混凝-O3/H2O2深度氧化处理工艺,考察了处理过程中pH值、O3与H2O2的加量、反应时间等。结果表明,当体系pH值为12,O3流量0.2m3/h,H2O2的加量700mg/L,反应时间50min时,原水COD由1462mg/L降至142mg/L,去除率高达90.28%。     

O_3/H_2O_2法预处理石油化工废水及其动力学研究

采用O3/H2O2法对某炼油厂石化废水进行预处理,通过正交实验考察了pH、反应时间、O3流量和H2O2投加量对废水COD去除率的影响。单因素优化实验结果表明:在pH值为10.00,反应时间为50min,O3流量为4 g/h,H2O2投加量为30 mmol/L的条件下,废水中COD、挥发酚和色度去除率分别达76.78%、96.79%和94.44%,B/C由原来的0.067提高到0.380,出水可进入后续生化阶段进一步处理。同时,该反应体系符合一级反应动力学方程。     

Reduction of NO by CO using Pd–CeTb and Pd–CeZr catalysts supported on SiO_2 and La_2O_3–Al_2O_3

The catalytic activity of Pd catalysts supported on Ce0.73Tb0.27 O x/Si O2, Ce0.6Zr0.4O x/Si O2,Ce0.73Tb0.27 O x/La2O3–Al2O3and Ce0.6Zr0.4O x/La2O3–Al2O3was studied using the reduction of NO by CO. The catalysts were characterized by X-ray fluorescence, surface area, X-ray diffraction, temperature-programmed reduction, CO chemisorption and oxygen storage capacity. Temperature-programmed reduction results indicated that Tb or Zr incorporation improves the reducibility and oxygen storage capacity. CO chemisorption data suggested the presence of large Pd O particles due to the low CO/Pd ratio. No significant differences were obtained in light off temperatures(T Light off) for all Pd catalysts and the most active was1.5%Pd/Ce0.6Zr0.4O x/Si O2.     

微波诱导催化剂Fe_2O_3/Al_2O_3对甲基橙废水的处理

采用微波诱导氧化工艺(MIOP)处理模拟甲基橙废水,考察了催化剂用量、微波辐射时间、微波辐射功率及pH值对甲基橙脱色率的影响。结果表明:在微波功率900W、辐射时间5min、催化剂用量2g/L的条件下,处理20mg/L的甲基橙废水脱色率可达93.2%。同时动力学分析表明,该氧化过程符合一级动力学规律。     

UV/H_2O_2工艺降解微囊藻毒素-LR

采用UV/H2O2联合工艺,研究了光强、初始浓度、H2O2投加量、pH及阴离子对微囊藻毒素-LR (MC-LR)去除率的影响.结果表明,单独H2O2对MC-LR基本无去除效果;单独UV工艺可以一定程度上降解MC-LR;而UV/H2O2联合工艺由于发生协同作用明显提高降解效率.试验发现,随着光强的增大,MC-LR的去除率不断提高;随着MC-LR初始浓度的增大,其去除率不断降低;随着H2O2投加量的增大,降解速率常数逐渐增大,当H2O2投加量由1 mmol/L增大到3 mmol/L时,降解速率常数由0.0844上升到0.1664;当pH为3.13时,在相同条件下MC-LR的去除效果最好;阴离子的投加不利于MC-LR的降解,其中CO2-3、NO-3影响最大.     

VUV/TiO_2/O_3去除水中微量硝基苯的研究

采用负载在钛片上的二氧化钛(TiO2)薄膜光催化剂,以能发射185 nm真空紫外线(VUV)的紫外灯为光源,研究臭氧强化的真空紫外光催化方法(VUV/TiO2/O3)对水中微量硝基苯的去除效果.结果表明,VUV/TiO2/O3是一种有效地去除水中微量硝基苯的方法,VUV/TiO2/O3的表观一级反应速率常数比UV/TiO2/O3和VUV/O3分别高102.8%和30.8%,去离子水中50 μg/L的硝基苯反应60 s后就降低到检测限以下.VUV/TiO2/O3对硝基苯的降解速率随臭氧投加量的增加而显著增大,臭氧投加量1.52 mg/L时的反应速率比不加臭氧时提高了134.4%;虽然表观一级反应速率常数随初始浓度增加而稍有下降,但初始浓度170 μg/L的硝基苯反应2 min后也无法检出.水中常见的重碳酸盐和腐殖酸对硝基苯降解有显著的抑制作用,两者浓度分别为2 mmol/L和3.2 mg/L时,VUV/TiO2/O3对硝基苯的表观反应速率常数分别下降82.9%和71.6%,反应速率常数的倒数与重碳酸氢根浓度线性相关.VUV/TiO2/O3能快速有效地去除地表水(含碳酸盐和天然有机物)中的微量硝基苯,4 min内初始浓度为90 μg/L的硝基苯去除率达到96%,UV254降低了80%.     

Fe_2O_3-TiO_2光催化降解水中酸性橙Ⅱ研究

通过溶胶-凝胶法制备TiO2/Fe2O3复合半导体催化剂,用SEM、X-ray衍射仪对催化剂进行表征,设计了光催化降解反应装置以研究光催化降解水中酸性橙。探讨了Fe2O3-TiO2催化剂对可见光吸收性能,以及降解水中酸性橙Ⅱ的催化性能影响。实验结果表明:Fe2O3修饰的TiO2出现明显的红移,20%wFe2O3修饰的TiO2催化剂催化效率较高;TOC结果表明,低pH值条件有利于酸性橙Ⅱ的矿化。     

河北廊坊市区大气中NO、NO_2和O_3污染特征研究

对廊坊市区为期3a(2013年1月~2015年12月)4个监测站点的NO、NO_2、NO_x和O_3浓度和气象要素进行了逐时连续观测.在此期间,廊坊市大气环境中的NO、NO_2、NO_x和O_3的平均浓度(×10~(-9))分别为15.10、23.00、38.10、23.25.结果显示:NO平均浓度最大值出现在07:00~09:00左右,与机动车排放增强和混合层高度较低有关;O_3呈现单峰分布并在15:00~16:00之间达到峰值;廊坊市臭氧周末效应可能原因是周末道路交通NO_x排放高峰比工作日排放大约晚2h,更有效地促进臭氧的生成.廊坊环境大气NO_x浓度与交通排放分别存在大约2~3h的滞后效应.春夏秋冬四季的NO_2平均光解速率(min~(-1))依次为:0.128、0.398、0.315、0.117,并在14:00~16:00达到峰值,NO-NO_2和O_3分别为NO_x的二次多项式、反比例函数.京津冀中小城镇NO_x浓度主要与局地污染物的输送和扩散有关,OX(NO_2+O_3)浓度受北京、天津等大都市区域传输影响突出,区域源贡献最高发生在16:00~18:00.     

掺杂ZrO_2、TiO_2、γ－Al_2O_3对Pt、Pd／Al_2O_3燃烧

运用ＸＲＤ、ＢＥＴ、ＤＴＡ等测试技求，研究并考察了掺杂ＺｒＯ＿２、ＴｉＯ＿２、ｒ－Ａｌ＿２Ｏ＿３对Ｐｔ－Ｐｄ／Ａｌ＿２Ｏ＿３燃烧催化剂性能的影响，结果表明，ＺｒＯ＿２对Ａｌ＿２Ｏ＿３晶相的γ型转为α型有明显的抑制作用，而ＴｉＯ＿２的添入则起促进作用；高温引起催化剂活性下降的主要原因是作为第一载体的Ａｌ＿２Ｏ＿３的比表面积和孔容减少以及Ａｌ＿２Ｏ＿３晶态从γ型转为α型所造成的。     

O_2、NO_3~-、NO_2~-为电子受体的生物除磷比较

通过平行运行3个分别以O2、NO-3、NO-2为电子受体的SBR除磷系统,探讨了反硝化除磷区别于好氧除磷的工艺特征及其内在微生物竞争机制.NO-2不会对经驯化后反硝化聚磷菌(DPAO)的缺氧吸磷产生直接抑制作用,但其作为反硝化除磷电子受体的效能远低于NO-3;具备利用NO-3而缺乏NO-2反硝化酶系的DPAO(DPAO5)流失及聚糖菌(GAO)增殖是根本原因.而NO-3是一种高效电子受体,其反硝化除磷效能与以O2为受体的好氧除磷系统相当,两者在除磷计量学和功能菌群构成上十分接近.作为聚磷菌(PAO)的竞争者,GAO在3个研究系统中均大量存在.基于对不同电子受体的利用能力,PAO包含PO、PN、Pn、PNn、PON、PONn等6个种类.PON和PONn等兼性PAO是生物除磷的主体,其在污泥中比例越高,系统的除磷负荷也越大,即SBRo＞SBRn5＞SBRn3.