湿式氧化处理制药废水的实验研究

研究了湿式氧化处理对模拟制药废水的处理效果,并探究其对后续生化处理效果的影响。实验使用的模拟头孢制药废水含有1.5 g/L的7-ACA、0.5 g/L的头孢曲松钠以及1 m L/L的DMF,COD平均浓度为2 650 mg/L。实验的湿式氧化部分采用了WAO和WPO两种工艺,后续生化处理使用SBR工艺。实验结果得出,WAO工艺的最优工况为:温度210℃、p H=7、氧气分压2 MPa、反应时间3 h,得出的COD去除率为67.8%;WPO工艺的最优工况为:温度150℃、p H=7、双氧水投量为计算理论值、反应时间1 h,得出的COD去除率为70.8%。经湿式氧化工艺处理后的模拟废水再进入SBR反应器,出水COD去除率可达80%,并且SBR的负荷也得到了提高。     

金属离子对NaNO2催化氧化降解酸性蓝129的影响

选取蒽醌染料酸性蓝129(AB129)为研究对象,采用催化湿式氧化技术,在以NaNO2为催化剂的基础上,详细考察了Cu2+、Ni2+、Mn2+、Co2+、Cr3+、Fe3+6种金属离子助催化剂对AB129降解的影响.染料溶液初始浓度固定为100mg/L,初始pH值为2.5,氧气压力为0.5MPa,温度为150℃,当助催化剂:NaNO2:AB129的物质的量之比为0.2:0.6:1时,在相同的反应时间内6种金属离子的催化活性大小依次为Fe3+>Cu2+>Cr3+>Co2+>Mn2+≈Ni2+,并且在NaNO2/FeCl3体系下,反应2h后,AB129的脱色率达到了100%.在此基础上进一步考察了NaNO2/FeCl3体系中COD的变化情况,结果显示,反应4h后,NaNO2和FeCl3联合使用相对于单独使用FeCl3和NaNO2时,体系COD去除率分别提高了21%和45%,达到了68%.结合UV-vis光谱图可知,AB129分子最终矿化为CO2和小分子有机物.可能的催化循环机理为反应过程中M(n+1)+/Mn+、NO、NO2和ONOOH之间发生循环转化对体系产生催化作用,其中ONOOH和助催化剂离子被认为是起氧化作用的活性物质.     

基于部分湿式氧化法的污泥资源化研究

介绍了部分湿式氧化法的基本原理,指出COD去除率是判断是否部分湿式氧化的重要指标。用高压反应釜进行污泥处理,在一定的温度、压力和适合氧气量的条件下,考察了COD去除率、有机物降解率、pH值、过滤性能等随反应时间的变化。试验结果表明,通过控制反应时间,可以实现污泥的部分湿式氧化。考察了污泥经过部分湿式氧化后产物的性质,包括颗粒分布、有机物含量、养分含量和重金属等项目,分析结果表明,产物具有良好的资源化前景。     

电化学氧化降解双酚A的条件优化及效果评价

以Pt片电极为阳极,通过设计5因素4水平的L_(16)(4~5)正交试验考察电流密度(A)、氯离子浓度(B)、双酚A(BPA)初始浓度(C)、pH(D)和转速(E)对BPA降解速率、COD去除率及能量效率的影响,并通过因素敏感性分析确定电化学氧化降解BPA的优化条件。结果表明,在所研究的范围内,各因素对BPA降解速率、COD去除率及能量效率的敏感程度排序分别为:ACBED,ABCED及BACED。电流密度是影响电化学氧化的最关键的因素,氯离子浓度和BPA初始浓度次之,而转速和pH的影响较小。综合分析得到的优化条件是:电流密度40 mA/cm~2、氯离子浓度40 mmol/L、BPA初始浓度0.02 mmol/L、pH 9、转速1100 r/min。优化条件下反应5 min后BPA就可完全被降解,反应30 min后生物毒性测试结果为阴性,表明电化学氧化技术是一种高效且环境安全的处理BPA的方法。     

稀土系列催化剂对焦化废水的催化湿式氧化

以稀土元素Ce制得催化剂系列 ,在高温高压条件下对焦化废水进行催化湿式氧化研究 ,考察载体、焙烧温度、活性组分的配比对催化剂的催化活性的影响以及反应温度、氧气分压、反应时间和催化剂用量对氧化过程的影响 ,设计正交实验确定最佳的工艺参数反应温度为 2 4 0℃、氧气分压 3 .0MPa ,催化剂用量 30 g/L ,此时废水的COD去除率达到 90 %以上。     

颗粒Ru催化剂催化湿式氧化乙酸和苯酚

采用湿式成型法制备了Ru/ZrO₂-CeO₂颗粒催化剂,对乙酸和苯酚进行湿式氧化,研究反应条件对苯酚氧化过程中COD去除的影响,并对催化剂的稳定性进行评价.结果表明,向CeO₂中添加Zr能提高催化剂抗热性能,使用湿式成型法能降低焙烧温度,两者都可以提高比表面积和催化剂活性.Ru/ZrO₂-CeO₂催化湿式氧化苯酚的COD去除率随着反应温度的升高、压力的增大和催化剂使用量的增加而升高,最优反应条件为温度150℃,压力3MPa,催化剂用量35g/L.在110h的动态试验中,COD和苯酚的去除率高于90%,催化剂具有较高活性和良好的稳定性.     

超临界水氧化法处理竹子溶解浆生产废水的实验研究

介绍了利用目前国内最大超临界水氧化中试反应器(2.2L+1.7L)对竹子溶解浆生产废水进行处理的试验,其反应装置处理水量可以达到900~1100L/d。分析了超临界水氧化过程中不同反应温度、时间、压力及其氧气浓度对该废水COD处理效率的影响。实验结果表明:在温度为500℃、压力为24MPa,氧化反应时间为60s时,其COD去除率达到99.2%;氧化反应时间为90s时,其COD去除率达到99.95%。处理后的排水能够达到国家规定的排放标准。同时对超临界水氧化反应过程中出现的反应机理及放热现象进行了探讨。     

湿式过氧化氢氧化法处理吡虫啉农药废水的研究

吡虫啉生产废水属于典型的高浓度难降解毒性有机废水,直接排放会对环境造成严重污染,目前并无成熟的处理工艺可循.在2L压力反应器内,对吡虫啉农药废水进行湿式过氧化氢氧化(WPO)及催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)降解处理.分别考察了过氧化氢加入量、反应温度、进水pH和催化剂等对反应过程与污染物降解的影响规律.结果表明WPO和CWPO能在温和的条件下降解难于生物降解的吡虫啉农药废水,温度110℃.压力0.6MPa、双氧水用量为理论需氧量,进水pH=3.5的条件下,WPO处理吡虫啉农药废水,其COD去除率为47.7%;采用非均相Cu-Ni-Ce/SiO2催化剂,其它条件相同.pH=7.0.CWP0对同一废水的COD去除率可达到89.1%.计算得到CWPO和WPO基于COD的第1阶段表观活化能分别为11.2 kJ/mol和29.6 kJ/mol.     

催化湿式氧化法降解活性艳蓝的研究

以Fe2O3/γ-Al2O3为催化剂的非均相催化氧化体系处理活性艳蓝KN-R。考察了反应时间、反应温度、pH和Fe2O3/γ-Al2O3投加量等因素对降解效果的影响。结果表明,染料初始浓度为200mg/L时,在温度150℃、压力0.5MPa、H2O233mg/L、pH=6,反应时间1h,Fe2O3/γ-Al2O3投加量为8g/L的最佳条件下,活性艳蓝KN-R色度几乎完全去除,TOC和COD去除率分别为95.6%和82.5%。     

催化湿式氧化处理造纸废水的研究

以过渡金属氧化物CuO为活性组分,采用催化湿式氧化法处理造纸废水,考察Cu负载量、催化剂用量、反应温度对废水COD去除率的影响。结果表明:固定氧气分压在2.5MPa和反应时间3h,催化剂用量为3g,Cu负载量为4%,反应温度为220℃,500mL浓度为3250mg/L造纸废水的COD去除率为90%,色度去除率为89%,pH值由9.6变为7.8。另外,对催化剂进行再生处理和稳定性测试。结果表明:450℃下活化3h,在上述相同反应条件下,对原废水的COD去除率降低为88%,重复使用9次后对废水的COD去除率仍能保持在85%左右。     

催化剂Ru/ZrO2-CeO2催化湿式氧化苯酚

催化剂Ru/ZrO₂-CeO₂催化湿式氧化苯酚的过程表明,Ru/ZrO₂-CeO₂可以显著提高COD和苯酚去除效果,当反应温度为170℃,压力为3 MPa,反应120 min后,COD和苯酚的去除率分别达到了99％和100％.试验还考察了不同反应条件对苯酚溶液COD去除的影响,并获得了最优的反应条件：温度为170℃,压力为3 MPa,催化剂的投加量为5　g/Ｌ,搅拌速度为500 r/min.通过对中间产物的分析,本研究提出了催化湿式氧化苯酚的简单路径图,认为苯酚首先被氧化成小分子有机酸,接着小分子有机酸被氧化成二氧化碳和水.前一个过程是快速反应,后一个过程中的乙酸氧化是慢速过程,需要在高温下才能完成.乙酸的氧化主要是自由基攻击α碳上的C—H键,先生成甲酸,并最终生成二氧化碳和水.     

Ti-Ce系列催化剂上乙酸的催化湿式氧化反应

采用Ti-Ce系列湿式氧化催化剂,研究模型反应物乙酸在催化湿式氧化反应中的动力学影响因素以及反应过程产物.结果表明,乙酸的催化湿式氧化受到催化剂用量、反应温度、反应体系酸度以及氧分压的影响较大.当反应温度230℃,氧分压2～2.5MPa,催化剂量5g/L,反应液初始pH3.0时,反应1h后即可使乙酸浓度(以COD计)去除率在90%以上.通过离子色谱,检测了反应过程中的甲酸中间体,结果表明,催化剂的存在不仅加速了湿式氧化反应速率,而且也改变了反应历程.     

模拟废水丁二酸的催化湿式氧化处理

对催化湿式氧化专用的TiO₂载体及Ru-TiO₂催化剂的抗压强度、比表面积、孔体积、平均粒径、晶体结构等重要物性参数进行了表征.在间歇式反应釜上研究了Ru-TiO₂催化剂在处理模拟废水丁二酸(7.40g/L,COD=7000mg/L)中的催化活性、影响因素及金属溶出问题.研究表明:在Ru含量相同的情况下,载体的比表面积、孔体积越大,催化活性越高.经过表面处理的载体制备的催化剂活性显著提高(COD去除率增加约10%).反应受温度、pH值等因素的影响:在反应温度270℃,pH=11.00,起始压力2.3MPa,反应压力7.1MPa条件下,经30min反应,COD去除率为67.4%～95.4%.在间歇式反应釜中连续运行12次后,催化活性稳定,Ru流失甚微.在200L/d的小型工业化装置上一个月的运行,保持COD去除率大于99%,NH₃-N去除率约100%.     

高浓度酚水的湿式氧化研究

在1L高压釜中进行了高浓度苯酚水溶液的间歇湿式氧化实验研究。原水COD_cr为7804～87002mg／L,反应温度150～250℃,氧分压0．7～5．0MPa。结果表明湿式氧化对进水浓度的适应性强,有机物分解快。经30min氧化,COD_cr降低52．9％～90％,苯酚分解86％～99％。表观动力学分析表明反应速度与COD_cr和氧分压分别呈0．873和0．244次方关系,反应活化能为29．43kJ／mol。      

Degradation of bisphenol-A using ultrasonic irradiation assisted by low-concentration hydrogen peroxide

This study investigated the degradation of bisphenol-A (BPA) by ultrasonic irradiation in the presence of different additives (H2O2,air bubbles and humic acid) under various operating conditions,i.e.,ultrasonic frequency,power intensity and power density.The results demonstrated that the BPA degradation followed pseudo first-order kinetics under different experimental conditions.The optimum power intensities were 0.9,1.8,and 3.0W/cm 2 at the frequencies of 400,670,and 800 kHz,respectively.At the fixed frequ...     

复合混凝剂处理印染废水

为了处理高浓度、高色度、高COD的印染废水，利用硫酸亚铁、工业废酸和金属下脚料自行配制了复合混凝剂，并将其与聚合双酸铝铁、聚合氯化铝铁、硫酸亚铁对印染废水的混凝效果进行对比。研究表明，复合混凝剂处理印染废水具有成本低、效果好的特点。当硫酸亚铁的投加量为200mg/L，复合混凝剂的投加量为1280mg／L，PAM的用量为2mg／L时，脱色率达94．9％，COD去除率达78．1％，悬浮固体（SS）去除率达90．9％。     

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.