感应热固定床CWPO处理染料废水的催化剂制备及其性能

感应热固定床(IHFB)作为新型热传递方式下非均相反应器,利用感应加热铁磁材料将热量传递至液相,形成固液界面高温微反应区,实现有机废水低能高效降解。实验以海绵铁为感应内核,淀粉为碳源,0.2 mol/L硝酸镍为浸渍溶液,按照一定固液比采用浸渍焙烧法制备了C包覆表层负载NiO的感应热催化剂(mNiO/C),对mNiO/C材料的形态结构进行了SEM、ES和XRD表征。结果表明,铁碳比(Fe/C)3∶1、浸渍固液比1∶1、500℃下焙烧2 h,重复包覆3次所得的mNiO/C材料结构最稳定、催化活性最大。并以直接紫D-BL模拟废水为进水,考察了流动状态下感应热固定床催化湿式过氧化氢氧化法(CWPO)降解染料废水的性能,在最优条件下,染料降解率高达80%以上。     

短程硝化处理炼油催化剂废水

炼油催化剂生产过程中产生的高盐度、高无机质的高氨氮废水难以处理。研究将短程硝化反硝化生物脱氮技术应用于该种废水的处理。实验同时控制反应器温度(31℃)、溶解氧(≤1.5 mg/L)、pH值(7.8~8.7)和污泥龄(30 d),较快地实现催化剂废水短程硝化污泥的驯化,亚硝酸盐平均积累率达到了97.4%。在此基础上,结合在线监控ORP、pH值变化情况及短程硝化反应动力学研究,较好地实现了炼油催化剂废水的短程硝化。     

剩余污泥催化剂的制备及其脱色性能

以焦化废水脱水污泥为载体、ZnCl2为活化剂和催化剂的活性组分,采用一步法制备污泥催化剂。实验结果表明,当ZnCl2浓度为4 mol/L、固液比1∶3、焙烧温度550℃、焙烧时间40 min时,制备的污泥催化剂对亚甲基蓝的脱色性能最佳。利用制备的催化剂对活性红X-3B、弱酸性艳红B、活性蓝X-BR溶液进行脱色处理,研究反应时间、染料浓度、溶液pH、催化剂投加量和H2O2用量对染料脱色性能的影响。最佳条件下,3种废水的脱色率分别达到90.7%、97.5%和94.4%。对脱色数据进行动力学模拟,结果表明,3种染料废水脱色反应分别符合二级动力学模型、一级动力学模型、二级动力学模型。     

活性炭负载Fe^3＋催化H2O2氧化邻苯二甲酸二甲酯

将Fe3＋负载在活性炭上制得载铁催化剂Fe/AC,并研究了该催化剂对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）的催化降解性能。通过正交实验和单因素实验,探讨了催化剂投加量、H2O2投加量、溶液pH值和反应温度对水中DMP降解率的影响,同时对DMP矿化度进行了分析。实验结果表明,制得的载铁催化剂具有较高的催化活性;降解效果的影响顺序是反应温度〉催化剂投加量〉H2O2投加量〉溶液pH值;在反应温度为80℃、催化剂投加量为4 g/L、H2O2投加量为20 mL/L和溶液pH值为3的条件下反应120 min后,质量浓度为10 mg/L的DMP降解率最高可达97.73%;在优化的实验条件下反应150 min,DMP矿化度可达62.73%;催化剂反复使用5次仍具有较好的催化活性,DMP降解率仍可达到77%以上;反应过程中溶液Fe3＋浓度的变化维持在1.07 mg/L左右,且可推测催化降解DMP主要是由非均相和均相催化氧化反应共同作用的。     

低频超声协同Fe-Ni-Mn／Al2O3催化降解酸性绿B的研究

采用低频超声与Fe-Ni-Mn／Al2O3催化剂协同降解偶氮染料酸性绿B模拟废水,考察染料初始浓度和pH值、催化剂、饱和气体及H2O2等因素对酸性绿B降解效果的影响,结果表明：催化剂Fe-Ni-Mn／Al2O3与低频超声存在协同效应,催化剂的最佳投加量为6g／L;酸性条件有利于染料的超声降解,当pH=3．8时,可取得最佳的降解效果;酸性绿B降解率随初始浓度的增大而降低,其优化初始浓度为100mg／L,此外,在反应体系中鼓入饱和气体也可促进酸性B的降解,且影响顺序为混合气体（air＋Ar）〉氧气〉氩气;在反应过程中投加H2O2有利于染料降解率的提高。在优化实验条件下降解150min,酸性绿B色度去除率达到91．4％。     

低频超声协同Fe-Ni-Mn/Al2O3催化降解酸性绿B的研究

采用低频超声与Fe-Ni-Mn/Al₂O₃催化剂协同降解偶氮染料酸性绿B模拟废水,考察染料初始浓度和pH值、催化剂、饱和气体及H₂O₂等因素对酸性绿B降解效果的影响, 结果表明：催化剂Fe-Ni-Mn/Al₂O₃与低频超声存在协同效应,催化剂的最佳投加量为6 g/L;酸性条件有利于染料的超声降解,当pH=3.8时, 可取得最佳的降解效果; 酸性绿B降解率随初始浓度的增大而降低,其优化初始浓度为100 mg/L,此外,在反应体系中鼓入饱和气体也可促进酸性B的降解,且影响顺序为混合气体(air+Ar)＞氧气＞氩气;在反应过程中投加H₂O₂有利于染料降解率的提高。在优化实验条件下降解150 min,酸性绿B色度去除率达到91.4%。     

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.     

低污染低成本COD快速测定方法的研究

文章探讨了一种无银快速测定废水COD的方法。该方法用CuSO4-MnSO4复合催化剂代替国标法中的Ag2SO4,采用H2SO4-H3PO4代替H2SO4,得到测定COD的最佳条件为:K2Cr2O7浓度为0.25 mol/L,催化剂CuSO4-MnSO4的配比为2:1,CuSO4和MnSO4总量为0.06 g,混酸比H2SO4:H3PO4为6:1,消解温度为160℃,消解时间为12 min。将实验得到的COD值与国标法COD测定结果相比较,准确度和精密度无显著性差异。此方法取样量少,消解速率快,操作简单省时,扩展了COD的测定范围,降低了污染,适用于大批量复杂水样的测定。     

利用餐厨废油制取生物柴油的影响因素研究

为了有效提高餐厨废油制取生物柴油(脂肪酸甲酯)的产率,降低生产成本,通过正交试验和单因素实验,系统分析醇油比、催化剂浓度、反应时间、反应温度等主要因素对利用餐厨废油制取生物柴油的影响.结果表明,醇油比、催化剂浓度、反应时间、反应温度等因素对餐厨废油制取生物柴油均具有显著影响,各因素影响显著性大小顺序为搅拌速度＞催化剂投加量＞反应时间＞醇油比＞温度;利用餐厨废油生产生物柴油的较佳工艺条件为搅拌强度为60 r·min-1,醇油质量比为0.22∶1,催化剂质量浓度1.0％,反应时间3h,反应温度60 ℃.