超滤-膜接触臭氧氧化技术处理印染废水

采用超滤与膜接触臭氧氧化组合工艺处理印染废水二级生化出水,对超滤膜切割分子量、膜接触反应器膜长、臭氧浓度、气体流量和产水速率等工艺条件进行优化选择,并对该组合工艺的处理效果进行了研究。通过系列实验确定的优化参数为:超滤膜切割分子量100 kDa,膜接触反应器膜长2 m,臭氧浓度10 mg·L~(-1),气体流量0.6 L·min~(-1),产水速率1.4 L·h~(-1)。连续运行8 d,平均COD由131 mg·L~(-1)降到70 mg·L~(-1),平均色度由130度降到20度,平均浊度由11 NTU降到2.3 NTU,B/C值也由0.167提高到0.244。     

磁场强化臭氧液相传质

对不同种气液接触方式的臭氧气液传质性能进行了研究,考察了磁场作用下的臭氧进气量,液面高度以及液相p H值对微气泡臭氧传质效果的影响规律。实验研究表明,相同实验条件下,采用微气泡附加磁场(磁铁相吸)比底部曝气盘和微气泡发生器接触方式,液相中溶解的臭氧浓度分别提高了72.6%和11.4%,经过30 min后,水中溶解的臭氧浓度为8.91 mg/L,传质系数为0.2272 min-1,传质系数显著提高;在磁场的作用下的微气泡臭氧接触方式,臭氧气体流量较小的情况下,臭氧在液相溶解效率较高,液面高度h越高溶解的臭氧浓度越低,传质系数kLa值随着气液流量的增加而增加,但是随着液面高度h的增加而降低,液相的p H值也影响着传质效果,p H越低,水中溶解的臭氧浓度越高,传质系数越高。     

臭氧氧化法处理印染废水

印染废水是引起水质污染的重要方面,因此印染废水处理是一个值得重视的问题。我们采用的臭氧氧化法处理印染废水取得了令人满意的结果,处理后脱色率可达99％以上,COD去除率近90％,废水脱色迅速,处理费用较低,因此是一种处理印染废水较理想的方法。一、实验用主要仪器与步骤仪器:XFZ-5(A)型臭氧发生器,WM-5型空气压缩机,立式废水反应器。步骤:取废水1000ml,将pH值调至6～7,置于废水反应器,通入臭氧,气体流量控制在0.2m~3/h(此时臭氧浓度约22mg/l,臭氧产量约4.8g/h),工作压为0.5kg/cm~2,至废水脱色呈无色,然后对废水进行分析。     

臭氧气泡大小对分散染料废水氧化处理效果的影响

采用臭氧氧化法处理实际分散染料废水,研究了初始pH、臭氧投加量、反应时间、臭氧气泡大小(气体洗瓶和自制的砂芯鼓泡反应柱分别作反应器)对处理效果的影响,采用动态显微高速摄影仪对反应器内的臭氧气泡进行了表征.结果表明,反应体系的初始pH、臭氧投加量越高,反应速率越快,染料废水的脱色及矿化效果越好;染料废水的臭氧氧化处理过程符合拟二级动力学方程;自制的砂芯鼓泡反应柱改善了臭氧分散效果,缩小了气泡直径,提高了臭氧传质速率和效率,强化了臭氧氧化能力.     

利用螺旋切割强化臭氧氧化降解苯酚废水的研究

针对臭氧在水中不易溶解的现象,采用自制静态螺旋切割装置强化臭氧氧化苯酚废水,考察了臭氧进气流量、液体流量以及初始pH对苯酚降解率的影响,并对比了不同气液混合方式下臭氧传质效果及苯酚降解率。结果表明,静态螺旋切割装置可以强化臭氧在水中的传质,9min后液相臭氧质量浓度可达12mg/L左右,远高于常规曝气及循环气液混合方式下的液相臭氧浓度。在臭氧进气流量为2.0L/min、液体流量6L/min、初始pH为7时,反应12min,螺旋切割强化臭氧氧化的苯酚降解率可达97.09%,比常规曝气和循环气液混合下的苯酚降解率分别提升64.21百分点和35.53百分点。     

Fenton试剂氧化吸收脱除气相中Hg~0的工艺过程及传质动力学

为了考察Fenton试剂氧化吸收模拟烟气中气态元素汞Hg0的吸收行为,在鼓泡反应器中,通过改变各种影响因素,考察其对气态元素汞Hg0的吸收效果,系统研究了H2O2浓度、Fe2+浓度、p H值、反应温度等主要参数对Hg0脱除效率的影响,并确定了最佳吸收条件。实验结果表明,Fenton试剂对Hg0的脱除效率可达到87.83%,随着H2O2、Fe2+浓度、p H的增加,脱除效率存在最高值,反应温度的升高不利于Hg0的脱除。同时对鼓泡反应器的传质动力学参数传质系数和比相界面积进行了标绘测定。     

三维多孔碳海绵催化臭氧氧化有机染料

针对目前催化臭氧氧化催化剂效率较低、易损失等缺点,通过高温煅烧制备了三聚氰胺碳海绵,以廉价易得的三聚氰胺泡沫直接碳化制备出柔性碳海绵,探讨其在催化臭氧氧化降解印染废水反应中的应用潜力;采用SEM观察、比表面积测定、傅里叶红外光谱和X-射线光电子能谱对碳化前后泡沫进行了表征,探讨了碳化前后泡沫微观结构的变化与催化降解印染废水性能与机理。结果表明:氮气氛围下高温煅烧获得了兼具微孔/介孔结构的三维碳骨架,为催化反应提供充分暴露的活性位点和高效的传质通道;在催化臭氧氧化染料的过程中,973 K下制备的碳泡沫呈现出最为优异的催化活性,显著高于均相臭氧氧化和常规活性炭催化臭氧氧化;自由基捕获实验表明催化过程由羟基自由基(·OH)所主导,超氧自由基(·O_2~-)则发挥了次要作用;富含多孔结构的碳海绵对于活性自由基的生成起到了积极贡献,从而在实际印染废水处理中具有良好的降解性能。研究为开发低成本的三维碳材料用于催化臭氧降解有机污染废水提供了新思路。     

臭氧生物活性炭工艺处理某多金属硫化矿浮选废水的小试研究

某多金属硫化矿选矿厂浮选废水水量大,目前该厂对浮选废水的处理方法为尾矿库砂滤治理,但该方法存在效率低、周期长、回用影响选矿指标等众多弊端。为高效低成本的处理浮选废水,结合浮选废水的特点(低COD、难降解、高pH),开展了臭氧氧化-生物活性炭吸附工艺处理选矿废水的小试研究。选矿废水中各残留有机药剂及pH对浮选指标的影响研究表明,废水中残留有机药剂及pH对浮选指标均有不同程度的影响。臭氧氧化-生活活性炭吸附工艺处理选矿废水的小试研究表明,水力停留时间为4 h、反应器臭氧浓度为33.3 mg/L,可获得COD去除率57%、pH降低到8的废水处理效果。将处理后的废水回用于选矿,基本消除残留药剂及pH对浮选指标的影响。本研究提供了一种处理浮选废水的新思路,对臭氧生物活性炭工艺处理浮选废水的工业应用具备参考价值。     

无纺布动态膜生物反应器处理碱减量印染废水

应用无纺布动态膜生物反应器（DMBR）处理碱减量印染废水,对该反应器处理碱减量印染废水过程中的实验结果表明,动态膜形成过程、影响因素和系统的运行效果进行了研究。通过测定临界通量得到反应器稳定运行的亚临界条件。实验结果表明,反应器运行70 min后,形成了稳定的动态膜。动态膜的形成速度与曝气量有关,当曝气量过大时,使得膜面错流速度过大,从而影响动态膜的形成。孔径对动态膜形成的初期影响较大,小孔径膜基材比大孔径膜基材更容易形成动态膜,而当动态膜稳定形成后,小孔径膜基材形成的动态膜性能略好,对污染物的去除效果更好。实验条件下,动态膜生物反应器对COD、UV254、色度和浊度的去除率分别为74%~85%、74%~79%、79%~86%和96.8%~98.6%,出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）排放要求。     

介质阻挡等离子放电臭氧氧化乙醛废水

对介质阻挡等离子体放电产生臭氧以及臭氧氧化乙醛模拟废水(乙醛水)的过程特性进行了研究。纯氧的介质阻挡等离子放电产生含有一定臭氧浓度的氧气流,含臭氧的氧气流通入模拟乙醛废水中对乙醛进行臭氧氧化。研究发现,乙醛可以被臭氧深度氧化成CO和CO2,CO2的选择性为66%~80%。乙醛去除反应是臭氧浓度的一级反应和乙醛浓度的一级反应。臭氧氧化乙醛的能量效率随能量密度的增加而降低。研究还表明,如能循环使用未能和废水中的乙醛发生反应的臭氧有望降低臭氧处理废水的成本。     

膜生物反应器处理甲苯废气的降解特性及传质过程强化

设计了一种气相空间带方形扰流柱结构的平板膜生物反应器,进行了甲苯降解废气净化实验,并与未加入方形扰流柱结构的反应器进行了对比。实验研究了甲苯入口浓度和气体流量对甲苯降解效率和传质速率的影响,结果表明,随着甲苯入口浓度和气体流量的增加,膜生物反应器降解效率降低,甲苯的传质速率增大,气相空间加入方形扰流柱后,甲苯在反应器中的传输得到了强化,降解效率最大提高了8%。     

低温等离子体联合技术降解甲苯气体的研究

以自制的纳米钛酸钡基介电材料为催化剂,以电工陶瓷拉西环为载体,利用介质阻挡放电产生的低温等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了电场强度、空塔气速、甲苯初始浓度及不同填料情况下甲苯的降解及臭氧产生情况,初步探讨了等离子体联合技术降解甲苯的机制,并进行了产物分析.实验结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升,随空塔气速和甲苯初始浓度的增加而降低;随反应器内填料变化,甲苯降解率表现为催化剂填料》普通填料》无填料,其降解率最高可达95%.当电场强度》13.0 kV/cm时,臭氧浓度因受到过量的高能电子攻击而发生分解,表现为臭氧浓度随电场强度的继续增加而降低,故最佳电场强度为13.0 kV/cm.当9.0 kV/cm＜电场强度＜13.0 kV/cm,臭氧产量表现为催化剂填料＞普通填料＞无填料,纳米钛酸钡基介电材料大大增强了臭氧的产量.     

活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性

针对传统污泥法对印染废水中有机物去除效果有限的问题,利用多级臭氧气浮中试实验系统(DOIF)对活性红M-3BE印染废水进行深度处理,研究不同操作参数对DOIF工艺处理效果的影响,优化DOIF工艺。为进一步确定印染废水中有机物的迁移转化过程,采用紫外可见分光光度计、三维荧光(3D-EEM)和液相色谱等方法进行了分析。结果表明,臭氧气浮氧化脱色效果良好,臭氧投加量、PAC投加量和回流比分别为21 mg?L~(-1)、9 mg?L~(-1)和40%的情况下,废水脱色率和DOC去除率分别达到99.1%和25.2%。臭氧气浮降解活性红M-3BE的工艺中,臭氧催化氧化过程中的矿化起主要作用。其作用机理推测为,首先活性红M-3BE非对称断键为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其次Ⅰ分解为2种中间产物,并随后分解为萘和萘酚,Ⅱ分解为均三嗪,Ⅲ分解为苯环。多级臭氧气浮工艺对活性红M-3BE印染废水去除效果明显,为后续臭氧气浮技术工程化应用提供了参考依据。     

臭氧在柱式反应器中的强化传质过程

结合理论分析,提出了影响臭氧在水中传质效率的三大因素:表观气速μobs、初始气泡直径d、液位高H。通过实验设计,以臭氧氧化柱式反应器中气泡的行为为研究对象,以废水COD去除率及臭氧利用率为指标,考察了这三大因素对臭氧传质效率的影响,且探讨了体系中引入搅拌对强化臭氧传质的贡献。结果表明,适当地提高表观气速μobs、初始气泡直径d及液位高H都可强化气液传质、提高废水处理效果,而对于传质控制型反应效果更为显著。在低、中表观气速下,搅拌能促使气泡均匀分散,从而提高气液传质效率;而在高表观气速下,搅拌作用的强化能力是有限的。通过对搅拌作用下反应器内流体热视图分析可知,反应器内中心气泡密度、尺寸均高于近壁面位置。n=100 r·min~(-1)时,反应器内气泡直径小且分布均匀;n=200 r·min~(-1)时,反应器内气泡破碎严重,搅拌杆有气穴生成;n=500 r·min~(-1)时,反应器中心出现明显旋流与气液分层现象。     

光催化-臭氧氧化降解H酸的研究

采用光催化-臭氧氧化技术(催化膜/UV/O3)降解H酸.研究结果表明,光催化与臭氧氧化相结合具有明显的协同作用.实验进一步讨论了臭氧投加量、废水初始pH值和H酸初始浓度对光催化-臭氧氧化降解H酸的影响.降解后的H酸,萘环结构被破坏,可生化性提高.     

多相催化-臭氧氧化法处理模拟有机磷农药废水

实验通过臭氧氧化法来降解模拟废水中的有机磷农药,将其转化为无害物质,并试验研究了在废水中加入2种自制的催化剂对降解结果的影响。采用气相色谱法测定水中有机磷农药的量。结果表明,只用臭氧处理的情况下1周后有机磷的去除率为78.03%;在催化剂A存在下,去除率可达93.85%;在催化剂B存在下,去除率可达为88.35%。结果表明,臭氧氧化法对此类污水具有较好的降解作用,尤其在有催化剂存在的情况下处理效果更好,在室温和中性介质中均属于一级反应。     

厌氧复合床处理抗生素废水技术

本文对厌氧复合床处理抗生素废水技术进行了小试研究 (反应器体积 6 2L)和中试研究 (反应器体积 2 2m3 )以及生产性应用 (反应器体积 6 0 0m3 ) ,试验研究与生产性应用表明 ,厌氧复合床具有反应液传质和分离效果好、生物量大和生物种类多、处理效率高和运行稳定性强的特征 ,是实用高效的厌氧生物反应器。     

不锈钢负载TiO2薄膜光降解印染废水

以TiO2为催化剂,将其制膜固定在不锈钢质光反应器内壁上,以125W高压汞灯为光源,对武汉市某丝绸厂的印染废水进行了处理实验.取得了脱色率100%,CODCr去除率83.4%的效果,并探讨了多种因素对光降解的影响.     

水溶液中活性艳红KE-3B的臭氧超声联合脱除

采用臭氧/超声联合技术去除模拟废水中的活性艳红KE-3B。臭氧/超声处理前后KE-3B的紫外可见吸收谱没有明显的变化。臭氧/超声联合作用、单独臭氧化和单独超声处理脱除活性艳红KE-3B模拟废水5 min后的去除率分别为97%、73%和5%,表明臭氧/超声联合降解活性染料具有更高的氧化速率。实验研究了pH值、臭氧投加量、超声能量密度、反应温度对超声/臭氧降解活性艳红KE-3B反应速率的影响,在实验研究范围内,随着溶液初始pH的增大,KE-3B的去除率先增大后减小,超声能量密度的改变对KE-3B的去除影响不大,温度升高有利于氧化反应的进行。在溶液初始pH值为9.0,臭氧投加量3.2 g/h,超声能量密度176 W/L,反应温度20℃时,浓度为100 mg/L的活性艳红KE-3B溶液的去除率最高。     

一体式光催化氧化-膜分离流化床反应器性能的研究

通过对光催化氧化和有机膜分离技术的耦合,设计了一种新型一体式光催化氧化-膜分离流化床反应器,并通过利用颗粒状TiO2催化剂(粒径0.28～0.33 μm)对浓度为10 mg/L的酸性红B模拟废水的降解实验,研究了反应器的性能.结果表明,反应器中TiO2的加入量以2 g/L为宜,废水脱色率达98%;膜组件底部的曝气装置可大大减轻膜污染,"表面冲洗 反冲洗"的清洗方法能够有效地恢复膜通量.