废水中氨氮湿式空气氧化和超临界水氧化研究进展

湿式空气氧化法(WAO)和超临界水氧化法（SCWO)废水处理技术近年已有广泛研究。当催化剂存在于氧化体系时,不仅能降低反应温度、压力,而且可提高废水中有害物质的降解效率。介绍了氨的湿式空气氧化和超临界水氧化催化剂应用的研究进展、各种催化剂在超临界水中的稳定性能及氨的催化超临界水氧化情况。     

钙钛矿型催化剂催化湿式氧化处理煤气化废水纳滤浓缩液

采用溶胶-凝胶法制备了Mn掺杂钙钛矿型催化剂LaFexMn1-xO3,并以其为催化剂催化湿式双氧水氧化处理煤气化废水纳滤浓缩液。采用XRD,SEM,FTIR技术对催化剂进行了表征。表征结果显示：制备的催化剂均具有标准的钙钛矿型结构,其中,LaFe0.9Mn0.1O3的结构稳定,比表面积大。实验结果表明：制备的催化剂中LaFe0.9Mn0.1O3的催化活性最高,且稳定性好,连续使用5次后催化活性未见明显减弱;在H2O2投加量3.0 g/L、n（H2O2）∶n（LaFe0.9Mn0.1O3）=12∶1、反应温度160 ℃、反应压力1 MPa、浓缩液pH 3、反应时间60 min的最优条件下,COD、UV254和TOC的去除率分别达到80.9%、95.2%和68.0%,BOD5/COD由0.02提升至0.40,可生化性大幅提高。     

炼油碱渣废水中硫化物去除技术的研究进展

简单介绍了炼油碱渣废水的来源及特点,综述了近年来炼油碱渣废水中硫化物的去除技术(包括沉淀技术、氧化技术、生物技术、超声波技术、电化学技术等)的研究进展。结合各技术的特点分析指出:以催化氧化为核心,以高效、经济、条件缓和为主要目标的组合工艺的优化与集成以及新型催化剂的研发,是炼油碱渣废水中硫化物去除技术的发展趋势。     

不同氧化法对模拟聚合物驱废水降黏效果的影响

分别采用UV-Fenton试剂氧化法、次氯酸钙氧化法和二氧化氯氧化法处理模拟聚合物驱废水,考察了各工艺条件对废水降黏效果的影响。实验结果表明:在初始废水pH为7、反应温度为50℃、反应时间为20 min的条件下,UV-Fenton试剂氧化法适宜的H2O2加入量为1 mmol/L,n(H2O2)∶n(Fe2+)=10,处理后废水降黏率达65.7%;次氯酸钙氧化法适宜的次氯酸钙加入量为500 mg/L,处理后废水降黏率达81.7%;二氧化氯氧化法适宜的二氧化氯加入量为100 mg/L,处理后废水降黏率为40.9%。3种氧化法对模拟聚合物驱废水的降黏率大小顺序为:次氯酸钙氧化法>UV-Fenton试剂氧化法>二氧化氯氧化法。     

催化湿式氧化中多相非贵金属催化剂的研究进展

催化湿式氧化（CWAO）法是一种利用溶解氧去除废水中高毒性、难降解污染物的新型水处理技术。在催化湿式氧化中应用的催化剂有贵金属催化剂和非贵金属催化剂两种。在零附加值的废水处理过程中,使用非贵金属催化剂替代贵金属催化剂,在经济上更具有优势。对近年来用于催化湿式氧化废水处理过程中的多相非贵金属催化剂进行了综述。     

Volatilization and Biodegradation of VOCs in Membrane Bioreactors (MBR)

Volatilization and biodegradation are major competitive volatile organic compound (VOC) removal mechanisms in biological wastewater treatment process, which depend on compound specific properties and system design/operational parameters. In this study, a mathematical model was used to determine major removal pathways at various organic loading rates (OLR), solids residence time (SRT) and dissolved oxygen (DO) concentrations in a biological process for vinyl acetate. Model results showed that biological treatment process should be designed with long SRT, high OLR and low DO concentrations to maximize biodegradation and minimize volatilization of VOCs. Unless a VOC is toxic to microorganisms under the given conditions, low VOC emission rates are an inherent advantage of MBRs, which operate at higher OLR and longer SRT compared to conventional activated sludge process. A lab scale membrane bioreactor (MBR) was operated at varying OLR to investigate the relative volatilization and biodegradation rates for acetaldehyde, butyraldehyde and vinyl acetate. Synthetic wastewater containing three VOCs was introduced to the MBR. The DO concentration and SRT was maintained at 2.0 mg L^{− 1} and 100 days, respectively. The overall VOC removal rate was more than 99.7% for three VOCs at all the OLR. For vinyl acetate, the biodegradation rate increased from 93.87 to 99.40% and the volatilization removal rate decreased from 6.09 to 0.59% as OLR was increased from 1.1 to 2.0 kg COD m^{− 3} d^{− 1}. It was confirmed that a MBR can be a promising solution to reduce VOC emissions from wastewater.     

高级氧化法处理光引发剂生产废水

分别采用臭氧氧化、微电解—Fenton氧化和电化学降解的方法处理COD为6 000~8 000 mg/L、BOD₅/ COD为 0.12~0.17的光引发剂生产废水,比较了3种方法对废水中COD的去除效果。实验结果表明：臭氧氧化反应2 h时废水COD去除率达35.9%,BOD₅/COD 为0.20;微电解反应4 h再Fenton氧化4 h后,废水COD去除率为38.2%,BOD₅/COD 为0.28;电化学降解2 h后废水COD去除率达83.9%,BOD₅/COD 为0.46,降解反应遵循零级反应动力学,反应速率常数为2.6 kg/（m³·h）。3种方法对光引发剂生产废水的处理效果顺序为：电化学降解>微电解—Fenton氧化>臭氧氧化。     

活性炭复合材料负载催化剂催化臭氧氧化处理石化废水

采用催化臭氧氧化深度处理某石化厂炼油废水,制备了活性炭复合材料负载催化剂(Fe_2O_3/ACNT),与几种常见负载催化剂进行了物性和COD去除效果的对比,并对Fe_2O_3/ACNT的催化效果和稳定性进行了详细分析。结果表明:催化剂的催化臭氧氧化活性由高到低的顺序为Fe_2O_3/ACNTFe_2O_3/活性炭Fe_2O_3/Al2O3Fe_2O_3/陶粒;Fe_2O_3/ACNT催化剂具有较高的比表面积、孔体积、强度和吸水率,使COD去除率由单独臭氧氧化时的约20%提高到66.8%。在催化剂填充量200 m L、废水pH 7.6、臭氧投加量200 mg/L、体积空速1 h~(-1)的条件下运行30d,COD去除率平均达65.1%,出水COD均值为40.8 mg/L,最高值为44.3 mg/L,满足外排水COD小于50 mg/L的指标。催化剂稳定性良好,运行30 d活性未见明显降低,具有在环保领域应用的前景。     

基于固态碳源的自养-异养耦合生物脱氮工艺研究

采用基于固态碳源的厌氧氨氧化与反硝化耦合脱氮工艺处理高氮低碳的金属热处理废水。通过接种城市生活污水处理厂剩余污泥和厌氧氨氧化絮状污泥,研究了以固态碳源（3-羟基丁酸脂和3-羟基戊酸脂共聚物,PHBV）和沸石为组合填料的分区式耦合反应器的启动和运行特性。经过76 d的运行,耦合反应器的总氮去除速率达1.05 kg/（m³·d）,且具有良好的出水COD稳定性。废水经过反应器沸石区后,氨氮去除率达97%,亚硝态氮去除率达81%,而硝态氮去除率几乎为零;经过PHBV区后,硝态氮去除率达76%,亚硝态氮去除率达99%,氨氮去除率达97%。沸石区主要进行厌氧氨氧化反应,PHBV区主要进行反硝化反应,功能分区明确,耦合效果较好。     

臭氧氧化法连续处理焦化废水生化出水

采用连续通入废水和臭氧的方式,利用臭氧氧化法深度处理焦化废水生化出水(COD为151~183 mg/L、pH约为8),并通过添加羟基自由基抑制剂叔丁醇探究了臭氧氧化的机理。在不调节废水pH、臭氧投加量12.15mg/L、废水流量2 mL/min的最佳条件下,COD去除率达54.5%,出水COD达到GB 16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》。稳定运行时,降解1 kg COD需投加臭氧741.1 mg。臭氧氧化过程中,臭氧自身氧化和羟基自由基氧化同时存在,且以羟基自由基氧化为主。反应过程符合准一级动力学模型,反应速率常数为0.01 min~(-1)。     

电化学氧化-臭氧氧化联合方法处理罗丹明B模拟染料废水

采用碳黑-聚四氟乙烯（C-PTFE）为阴极的电化学氧化-臭氧氧化联合方法处理罗丹明B模拟染料废水,考察了初始pH、电解质浓度、电流和臭氧流量对废水处理效果的影响。实验结果表明：联合体系可高效处理罗丹明B废水,在初始pH为6、Na₂SO₄浓度为0.050 mol/L、电流为300 mA、臭氧流量为873 mg/h的条件下,反应3 min时废水的脱色率可达99.64%,120 min时废水COD去除率为83.17%,分别是同条件下单一臭氧氧化和电化学氧化的9.7倍和21.7倍;COD去除过程符合一级反应动力学模型。臭氧通过破坏发色基团实现罗丹明B的降解,然后由体系产生的·OH实现废水的深度氧化处理。     

电催化氧化技术处理含盐有机废水研究进展

介绍了电催化氧化技术在实际工业废水处理中的优势,对其反应原理进行了概述。总结了电催化氧化技术在石油、制药、造纸行业废水和含氨氮类有机废水处理中的研究进展,指出：电催化氧化技术未来的主要研究方向为研发新型电催化阳极材料;开发高效电解反应器;探索电催化氧化技术与其他处理工艺组合联用。     

酸析—撞击流旋转填料床强化Fenton试剂氧化法预处理二硝基甲苯生产废水

采用酸析—撞击流旋转填料床( IS-RPB)强化Fenton试剂氧化法预处理二硝基甲苯(DNT)生产废水.最佳工艺条件为:酸析工段废水pH 1.0,IS-RPB转速1 500 r/min,FeSO4加入量0.06 mol/L,H2O2加入量0.45mol/L,反应温度40 ℃,反应时间4h.在该条件下处理DNT生产废水,COD去除率可达98.95％,硝基化合物去除率达98.32％,BOD5/COD为 0.65.经该方法预处理后的DNT生产废水可适用于生化法进行后续处理.     

微电解—芬顿氧化工艺预处理高浓度松香改性酚醛树脂生产废水

为了降低松香改性酚醛树脂生产废水的COD并改善其可生化性,采用微电解—芬顿氧化工艺对该废水进行预处理。研究了pH、微电解反应时间、曝气、双氧水投加量等对微电解和芬顿氧化处理效果的影响,考察了COD去除率和BOD₅/COD值的变化趋势。实验结果表明：曝气条件下,调节废水pH为4、进行2次微电解、微电解反应时间各2.0 h时,废水的COD去除率为38%,BOD₅/COD值提高为0.18;再投加7.5%（w）的双氧水,废水的COD去除率为65.3%,BOD₅/COD值为0.37。采用微电解—芬顿氧化的预处理工艺,不仅有效去除了废水的COD,而且显著改善了废水的可生化性。     

Fenton氧化-生物接触氧化工艺处理甲醛和乌洛托品废水

采用Fenton氧化一生物接触氧化工艺处理含甲醛和乌洛托品的模拟废水（简称废水）,在H2O2（体积分数30％）加入量2．5g／L、H2O2与Fe^2＋质量浓度比3．75、反应时间3h、不调节废水初始pH的Fenton氧化预处理最佳操作条件下,废水COD从1000mg／L左右降至300mg／L,COD去除率达72％。原废水完全无法直接进行生化处理,经Fenton氧化预处理后其BOD,／COD约为0．5,易于生化处理。Fenton氧化一生物接触氧化工艺处理废水,生物接触氧化停留时间为12h时,废水COD去除率高达94％,处理后出水COD小于70mg／L,处理效果很好。     

催化超临界水氧化法去除焦化废水中的氨氮

采用催化超临界水氧化技术处理焦化废水.实验结果表明:升高反应温度、增加反应压力、延长反应时间可提高废水中氨氮去除率;在反应时间为60 s、反应压力为30 MPa、反应温度为460℃的最佳实验条件下,未加入催化剂时的氨氮去除率为53.7％,加入催化剂后,氨氮去除率大幅提高,以MnO2为催化剂时氨氮去除率为86.9％,以CuSO4为催化剂时氨氮去除率为92.4％.     

可见光分解-氯碱氧化法去除废水中的铁氰化物

采用可见光分解（光解）-氯碱氧化法去除模拟废水中的Fe（CN）63-。考察了光解过程中反应时间、初始Fe（CN）63-质量浓度和初始废水pH对Fe（CN）63-去除效果及表观反应速率常数（k（Fe（CN）63-））的影响,以及光解-氯碱氧化法对Fe（CN）63-模拟废水中总氰化物（TCN）的去除效果。实验结果表明：在初始Fe（CN）63-质量浓度6.7 mg/L、初始废水pH 12、反应时间8.0 h的条件下,Fe（CN）63-的去除率为83%,光解过程符合表观一级动力学模型;在初始Fe（CN）63-质量浓度6.7 mg/L、初始TCN质量浓度4.90 mg/L、初始废水pH 12、反应时间12.0 h的条件下,采用光解-氯碱氧化法可使Fe（CN）63-模拟废水的TCN质量浓度降至0.14 mg/L,低于GB 16171—2012的要求（0.2 mg/L）,该过程的限速步骤为Fe（CN）63-的光解破络过程。     

稀土元素Pr辅助的类Fenton试剂氧化法处理染料废水

以靛蓝为目标污染物,采用稀土元素Pr辅助的类Fenton试剂氧化法处理模拟染料废水。制备了双金属氧化物催化剂Fe_2-xPr_xO₃,考察了催化剂中n（Pr）∶n（Fe）、催化剂加入量、初始靛蓝质量浓度、H₂O₂加入量、废水pH对废水脱色效果的影响。实验结果表明：Pr在很大程度上提高了类Fenton反应的效率,废水脱色率得到显著提高;在n（Pr）∶n（Fe）=1∶5、初始靛蓝质量浓度为30 mg/L、催化剂加入量为500 mg/L、H₂O₂加入量为40 mL/L、废水pH为3的最佳工艺条件下,反应50 min时废水脱色率达到92.78%。     

混凝—Fenton法深度处理维生素B12废水

采用混凝—Fenton法深度处理维生素B12废水,考察各操作参数对COD和色度去除效果的影响。实验结果表明：当混凝pH 4.5、聚合硫酸铁加入量300 mg/L、氧化pH 4.0、H2O2加入量420 mg/L、FeSO4?7H2O加入量334 mg/L、Fenton反应时间3 h时,混凝—Fenton法对维生素B12废水的深度处理效果较好,总COD和总色度的去除率分别为62.1%和90.0%;与Fenton法相比,混凝—Fenton法COD和色度去除率的提高率分别为17.4%和13.8%,且药剂成本降低了21.6%。     

Decolorization and estrogenic activity of colored livestock wastewater after electrolysis treatment

Livestock wastewater is treated by activated sludge treatment. Untreated livestock wastewater has high estrogen activity because animal excreta contains estrogen. When activated sludge treatment is applied, the estrogen activity declines or is lost. However, the color of treated livestock wastewater is deep brownish-red because of the decomposition of organic compounds or the synthesis of metabolites. Discharging colored wastewater to the environment could cause some problems, so it is necessary to decolorize colored wastewater before it is discharged. It has been suggested that electrolysis decolorization technology is suitable for treating colored wastewater; however, the process produces volatile organic compounds (VOCs). In fact, little research has been conducted with reference to estrogen activity in wastewater that has undergone electrolysis, especially on the contribution of the electrolysis decolorization process to estrogen activity, i.e., the possibility of resynthesis of some substance with estrogen activity due to resolved and metabolized colored components. In this study, the concentration of VOC was measured for various electrolysis conditions, and estrogen activity was examined using a yeast two-hybrid assay. From the results, decolorization of colored livestock wastewater by electrolysis was possible, and the VOC generation during electrolysis could be controlled depending on the electrolysis conditions. Estrogen activity in colored livestock wastewater disappeared on electrolysis decolorization.