纺织废水的处理：均相催化湿气氧化

我们进行了一系列的试验，并找出了在一定温度和压力下能提高纺织废水湿空气氧化反应速率的催化剂。废水的种类包括天然纤维脱浆废水，合成纤维脱浆废水和印染废水，实验结果表明：所有被试验的催化剂均能显著提高化学需氧量（COD）和总有机碳（TOC）去除率及COD和TOC去除量，在所有测试的催化剂中，铜盐的效果最好，盐溶液中的阴离子在催化过程中起着十分重要的作用。硝酸根离子的催化效果比硫酸根离子要强，同样地，硝酸铜的催化性能比硫酸铜要强。不同金属盐的混合物的催化性能要强于单盐的催化性能。     

Catalytic wet air oxidation for the treatment of emulsifying wastewater

The wet air oxidation (WAO) and catalytic WAO(CWAO) of the high strength emulsifying wastewater containing nonionic surfactants have been investigated in terms of COD and TOC removal. The WAO and homogeneous CWAO processes were carried out at the temperature from 433 K to 513 K, with initial oxygen pressure 1.2 MPa. It was found that homogeneous catalyst copper(Cu(NO3)2) had an fairly good catalytic activity for the WAO process, and the oxidation was catalyzed when the temperature was higher than 473K. Moreover, several heterogeneous catalysts were proved to be effective for the WAO process. At the temperature 473 K, after 2h reaction, WAO process could achieve about 75% COD removal and 66% TOC removal, while catalysts Cu/Al2O3 and Mn-Ce/Al2O3 elevated the COD removal up to 86%-89% and that of TOC up to 82%. However, complete elimination of COD and TOC was proved to be difficult even the best non-noble catalyst was used. Therefore, the effluent from WAO or CWAO process need to be further disposed. The bioassay proved that the effluent from WAO process was amenable to the biochemical method.     

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。     

催化超临界水氧化技术处理香料废水研究

采用催化超临界水氧化(CSCWO)技术对香料废水进行氧化处理,研究了催化剂浓度、反应温度、压力、停留时间等因素对废水COD、TN去除效果的影响.结果表明:在超临界水中添加cu2+催化剂后有机物的去除效率与无催化剂时相比有显著的提高.香料废水中COD、TN的去除率随催化剂浓度、反应温度和压力的升高,停留时间的延长而提高....     

金属负载活性炭催化剂的稳定性研究

通过预处理、浸渍处理、改性液后处理等方式,研究开发出具有电化学反应性能的系列金属负载活性炭催化剂.分别将未改性和改性后的系列金属负载活性炭用于不同pH值下多种高浓度有机废水处理.试验结果表明,改性后的载铜及载铁活性炭催化剂经催化氧化反应后,处理出水中Cu2+离子和Fe2+离子的溶出量均可减少90％以上,苯胺及苯酚废水中COD的去除率可达50％～95％.大大提高了金属负载活性炭催化剂的稳定性,提高了催化剂的使用寿命,降低了废水处理成本.     

电-多相臭氧催化技术处理金刚烷胺制药废水

采用电-多相臭氧催化（E-catazone）技术处理高COD、高含盐、难生化的金刚烷胺制药废水.对比研究电-多相臭氧催化、多相臭氧催化（Catazone）、电催化氧化（EO）对金刚烷胺制药废水的处理效果,在此基础上进一步研究了电流密度、pH值以及气相O₃浓度对电-多相臭氧催化技术处理效果的影响,同时优化实验条件.实验结果表明,在原水pH值为12.5,电流密度为15mA/cm²,O₃进气流速0.4L/min,O₃浓度为60mg/L的条件下,经过60min反应,电-多相臭氧催化技术获得了62%的COD去除和44%的总有机碳（TOC）去除,其效果显著优于多相臭氧催化（COD 44%,TOC 29%）与电催化氧化（COD 13%,TOC 17%）;同时,电-多相臭氧催化不仅氧化能力强,而且氧化速率快,获得的伪一级COD去除速率常数k是多相臭氧催化和电催化氧化的1.81倍和8.22倍,更为重要的是,电-多相臭氧催化技术还可以高效、快速地提高废水的生化性,提高约2个数量级,结果表明,电-多相臭氧催化技术是一种有潜力的高级氧化技术,可以实现高效、快速去除有机污染物以及提高废水的可生化性.     

响应面法优化硫酸根自由基高级氧化深度处理渗滤液生化尾水

针对垃圾渗滤液生化尾水中仍含有较高浓度的难生物降解COD、NH4+-N和NO2--N,无法满足现行排放标准的问题,采用基于硫酸根自由基的高级氧化技术(SR-AOP)对生化尾水进行深度处理.考察了pH值、温度、FeSO4和过硫酸钠浓度对TOC和TN去除效果的单独作用及交互作用.结果表明,影响因子对于处理效果的贡献排序为:pH值>温度>过硫酸钠浓度,各因素对TOC的去除有显著性影响,而对TN的去除没有显著性影响.各因素的复合效应为:TN去除效果影响:温度+过硫酸钠浓度>pH+过硫酸钠浓度>温度+pH, TOC去除效果影响:温度+pH>pH+过硫酸钠浓度>温度+过硫酸钠浓度.实验最终确定SR-AOP的最佳条件为:pH=5,温度为30℃,过硫酸钠浓度为0.5g/L,催化剂FeSO4剂量为3.8g/L,该条件下TOC去除率为35.5%,TN去除率为16.9%,同时可以显著提高出水BOD5/COD.因此,通过SR-AOP深度处理可以去除生化处理尾水大部分COD和TN,并大幅提高B/C比,为后续与适当的生化处理工艺组合进行达标处理奠定了良好的基础.     

腐蚀电池-Fenton工艺用于垃圾渗滤液的预处理研究

采用铁屑和颗粒活性炭通过原电池反应产生的Fe2 离子取代FeSO4组成腐蚀电池-Fenton工艺,采用该工艺对垃圾渗滤液进行预处理.结果表明,最佳运行条件为pH值为2、H2O2投加量为理论投加量的50%、铁屑投量为30 g(500 mL渗滤液中)、Fe/C质量比为2.5、反应时间为1 h、絮凝pH值为7,其COD去除率可达到60%(其中活性炭吸附占19%),TOC去除率可达47%(其中活性碳吸附占13%),BOD5/COD值从原水的0 35提高到出水的0.69;而传统Fenton工艺在H2O2/Fe2 比值等于5、其它条件与腐蚀电池-Fenton工艺相同的条件下,COD去除率为26%,TOC去除率为19%,BOD5/COD比值从原水的0.43提高到0.69.将腐蚀电池-Fenton工艺用于垃圾渗滤液的预处理,在有机物去除率和提高可生化性方面效果均明显优于传统Fenton工艺.     

O_3催化氧化深度处理兰炭废水的试验研究

采用O3催化氧化法深度处理兰炭废水,提出了兰炭废水达标排放的新处理方法。以铜为活性组分,氧化铝为载体采用浸渍法制备CuO/γ-Al2O3催化剂,并采用XRD对其进行表征,利用催化剂结合O3催化氧化法去除兰炭废水中经生化处理后残留的污染物。设计了催化氧化试验装置,考察了催化剂投加量、反应时间、O3用量以及pH等因素对处理效果的影响。实验结果表明,pH在酸性条件下有利于COD去除率的提高,O3用量提高有助于COD去除率的提高,将催化剂用量和反应时间控制在一定范围内有利于污染物的去除;最佳条件下催化剂投加量300 g,反应时间1 h,O3用量0.08 m3/h,pH为7左右时COD去除率可达到95%左右。另外,催化剂在20次反应过程中表现出较高的催化活性及较强的稳定性。     

非均相Fenton处理有机磷农药污染场地抽出地下水效能及影响因素

比较了不同非均相Fenton催化剂处理高浓度有机磷农药污染场地抽出地下水的COD、TP去除率以及污泥产率的差异,探究了H₂O₂投加量、非均相催化剂装填量、pH对反应效能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线能谱(EDS)等技术,分析了反应前后非均相催化剂表面结构特征与成分组成。结果表明:Fe₂O₃/Al₂O₃非均相催化剂具有较高的比表面积与负载Fe含量,反应后材料表面有Fe元素沉积。以Fe₂O₃/Al₂O₃、Al₂O₃、Fe₂O₃/SiO₂-Al₂O₃作为催化剂的非均相Fenton反应,其COD、TP去除率分别可达到84.72%、74.10%、75.98%与88.48%、82.80%、85.83%,均高于无固体催化剂的均相Fenton反应。ρ(H₂O₂)/ρ(COD)=0.5~2.0时,COD与TP去除率随H₂O₂投加量的增加而提升,并与非均相催化剂装填量呈正相关。同时,非均相催化剂的投加可显著降低污泥产率,扩大反应体系有效pH范围。     

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%.     

UV-Fenton工艺对垃圾渗滤液纳滤浓缩液的处理效果及影响因素研究

采用UV-Fenton工艺对垃圾渗滤液的纳滤浓缩液进行处理,考察了该工艺对难降解有机污染物的处理效果,并研究了H₂O₂投加量、FeSO₄•7H₂O投加量、pH、温度和反应时间等不同因素对纳滤浓缩液处理效果的影响。结果表明,UV-Fenton工艺能有效去除浓缩液中的有机污染物。TOC去除率随着H₂O₂和FeSO₄•7H₂O投加量的增加而升高,当H₂O₂投加量从1 665 mg/L增加至13 320 mg/L时,TOC去除率从53.3%上升至69.8%;当FeSO₄•7H₂O投加量从367 mg/L增加至5 500 mg/L时,TOC去除率从57.4%上升至71.7%;该工艺对pH具有缓冲性,在初始pH为2.0~6.0时,TOC去除率受pH的影响较小;随着初始温度从20 ℃升至60 ℃,TOC去除率小幅下降;TOC去除率在反应开始的30 min内上升较快,之后增加趋势减缓。TOC去除率在反应2 h后基本不再上升。     

光催化氧化法处理化工废水的测试

本研究通过将UV、O3催化剂等主要条件单独或协同降解化工废水,对比了各反应的降解率,探讨了O3与催化剂在光催化反应中的重要作用。并通过简单的反应动力学分析,证明在各反应初期,溶液中有机物的降解基本符合一级反应。UV／O3共同作用表现了有机物降解的巨大潜力,使反应速率和降解率较其他体系有明显的提高。催化剂／UV／O3三者组合也加快了反应速率,不过对于废水中COD的去除催化剂并未体现出明显优势,但催化剂与UV／O3的组合明显提高了废水中总氮的去除率。     

Conversion of the refractory ammonia and acetic acid in catalytic wet air oxidation of animal byproducts

Wet air oxidation (WAO) and catalytic wet air oxidation (CWAO) of slaughtered animal byproducts (ABPs) were investigated. Two step experiment was carried out consisting of a non-catalysedWAO run followed by a CWAO run at 170–275°C , 20 MPa, and reaction time 180 min. TheWAO (1st step) of sample (5 g/L total organic carbon (TOC)) yielded (82.0 4)% TOC removal and (78.4 13.2)% conversion of the initial organic-N into NH4 +-N. Four metal catalysts (Pd, Pt, Rh, Ru) supported over alumina have been tested in catalytic WAO (2nd step) at elevated pH to enhance ammonia conversion and organic matter removal, particularly acetic acid. It was found that the catalysts Ru, Pt, and Rh had significant e ects on the TOC removal (95.1%, 99.5% and 96.7%, respectively) and on the abatement of ammonia (93.4%, 96.7% and 96.3%, respectively) with high nitrogen selectivity. The catalyst Pd was found to have the less activity while Pt had the best performance. The X-Ray di raction analysis showed that the support of catalyst was not stable under the experimental conditions since it reacted with phosphate present in solution. Nitrite and nitrate ions were monitored during the oxidation reaction and it was concluded that CWAO of ammonia in real waste treatment framework was in good agreement with the results obtained from the literature for ideal solutions of ammonia.     

Kinetics study on catalytic wet air oxidation of phenol by several metal oxide catalysts

Four metal oxide catalysts composed of copper (Cu), stannum (Sn), copper-stannum (Cu-Sn) and copper-cerium(Cu-Ce) respectively were prepared by the co-impregnation method, and γ-alumina(γ-Al2O3 ) is selected as support. A first-order kinetics model was established to study the catalytic wet air oxidation of phenol at different temperature when these catalysts were used. The model simulations are good agreement with present experimental data. Results showed that the reaction rate constants can be significantly increased when catalysts were used, and the catalyst of 6% Cu-10% Ce/γ-Al2 O3 showed the best catalytic activity. This is consistent witht he result of catalytic wet air oxidation of phenol and the COD removal can be arrived at 98.2% at temperature 210℃, oxygen partial pressure 3 MPa and reaction time 30 rain. The activation energies of each reaction with different catalysts are nearly equal, which is found to be about 42 kJ/mol and the reaction in this study is proved to be kinetics control.     

Beneficial reuse of chicken feathers in removal of heavy metals from wastewater

Natural and chemically treated chicken feathers (CF) were tested for their ability, as adsorbents, to remove copper and zinc from wastewater. Alkaline solutions of 0.2 N NaOH were found to be the best for the sorption process and a 0.6 wt% solution of dodecyl sulfate, as anionic surfactant, also gave best adsorption results. Treatment of CF with alkaline solutions adsorb more metal ions than those treated with the anionic surfactant followed by the untreated CF. Generally, the kinetics of the removal process by all tested sorbents was fast. The Freundlich isotherm model was found to represent the equilibrium results, of all adsorbents toward copper and zinc, reasonably well.     

酸热氧化修饰合成MnOx/GAC催化臭氧氧化降解邻氯酚

通过酸热氧化修饰法在活性炭上负载锰氧化物,制得MnO_x/GAC催化剂,并研究其催化臭氧氧化降解邻氯酚的性能。结果表明:在催化剂投加量为0.1 g/L,臭氧浓度为20 mg/L,气体流量为0.5 L/min,初始pH为6的条件下,反应120 min时,邻氯酚的TOC去除率可达到95%,比单纯臭氧氧化提高了55百分点。在一定范围内,增加臭氧浓度和气体流量可以加快反应速率,提高TOC去除率,但通入过量的臭氧反而会降低TOC去除率。探究了无机阴离子对于体系TOC去除率的影响,研究发现:1 mmol/L的NO₃-、SO₄2-、Cl-对TOC去除率无明显影响,1 mmol/L Br-使体系TOC去除率降低了10%左右。pH是影响体系氧化能力的重要因素,在酸性条件下的TOC去除率远高于碱性条件下,这可能与催化剂表面官能团的作用和反应体系中无机碳的积累有关。此外,提出了催化剂表面羟基存在形式与pH之间的关系,以及不同羟基存在形式下催化臭氧分解产生的活性物种。     

强化混凝-光电氧化组合技术深度处理垃圾渗滤液

采用铁锰氧化物+聚合氯化铝(PACI)混凝和光电氧化技术处理已生化处理过的垃圾渗滤液,研究了组合工艺对渗滤液化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、氨氮和色度的去除效果.结果表明,在一定铁锰复合氧化物投量下,加入PACI共同混凝可以取得较好的有机物去除效果,当铁锰氧化物投舒为600 mg·L-1,PACI投量为100...     

电絮凝-微纳米气泡臭氧氧化工艺处理高盐印染废水的研究

高盐印染废水具有色度大、可生化性差、水质水量不稳定等特点,以致难以通过传统生化方法得到高效处理。将微纳米气泡臭氧（O₃）高级氧化工艺与电絮凝（EC）工艺组合处理高盐印染废水,探究2种工艺的耦合作用,并研究电流密度、盐浓度、pH等因素对组合工艺处理效果的影响。结果表明,单独EC法处理印染废水在一定程度有脱色和去除有机物的效果,但效率低。在相同条件下,EC和O₃同时处理(EC+O₃)150 min与EC处理30 min后再经O₃处理120 min (EC→O₃)过程相比,EC+O₃处理印染废水的效率更高,去除1 mg COD消耗的O₃仅为0.46~1.39 mg。随着电流密度和pH的升高,EC+O₃工艺的色度、UV₂₅₄、COD和TOC去除率增加;盐浓度的增加对色度、UV₂₅₄、COD和TOC去除率影响不大。比较了O₃微纳米气泡工艺、高级氧化法H₂O₂/O₃、EC+O₃ 3种方法对新疆和浙江实际印染废水的处理效果,并进行了经济性分析。3种微纳米气泡处理工艺的单位污染物电能消耗量（EE/O）由低到高为EC+O₃ < H₂O₂/O₃ < O₃。

     

非均相催化臭氧处理高浓度制药废水的研究

非均相催化臭氧是一种对高浓度制药废水进行预处理的有效方法.本研究采用单一活性炭吸附、单一臭氧氧化和臭氧/活性炭联用3种体系对实际制药废水进行预处理,并对处理过程中的工艺参数进行优化.结果表明,相比单一活性炭吸附和单一臭氧降解体系,臭氧/活性炭联用体系能显著提高COD、TOC的去除率及BOD5/COD值,并显示出良好的协...