臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究

进行了臭氧化学氧化体系和臭氧催化氧化体系对活性蓝处理效果的比较。提出了常温常压下臭氧催化氧化预处理活性蓝染料废水的新方法。实验结果表明,臭氧催化氧化处理COD为13 800 mg/L的活性蓝染料废水时,最佳反应pH值为5～6,臭氧用量为80 mg/L时,反应时间约40 min,COD去除率大于80%,色度去除率大于90%,达到了预处理要求。     

铁锌共掺杂MCM-41构建双酸性中心及其催化臭氧化布洛芬

Fe-MCM-41作为臭氧(O₃)催化剂被广泛关注,但其存在O₃利用率和界面反应效率较低等缺点,这极大限制了其在非均相催化臭氧化领域的应用。为解决这一问题,通过一步水热合成方法制备了具有双酸性中心的Fe-Zn-MCM-41催化剂。不同臭氧化体系对布洛芬(IBP)降解结果表明,反应30 min后Fe-Zn-MCM-41/O₃降解IBP的表观速率常数为0.035 min⁻¹,分别是单独O₃、MCM-41/O₃、Fe-MCM-41/O₃和Zn-MCM-41/O₃的2.9、2.9、1.9和1.6倍。XRD、N₂吸附-脱附、TEM和XPS等表征结果证明,Fe和Zn成功进入MCM-41骨架内并分别作为中酸位点和强酸位点。中酸位点产生的·OH迅速扩散到溶液中,加快溶液中IBP的去除;强酸位点产生的·OH键合在Fe-Zn-MCM-41表面,促进IBP界面氧化。LSV和EIS结果表明,Fe-Zn-MCM-41不仅具有较好的电子传递能力,而且拥有较强的O₃亲和力。Fe-Zn-MCM-41具有较好的循环使用性能,经过5次回收使用后,Fe-Zn-MCM-41/O₃仍可去除55.1%的IBP,去除率远高于其他臭氧化体系。以上研究结果可为非均相催化臭氧化体系在水环境污染控制领域的应用提供参考。     

LaCoO3催化过一硫酸盐高效降解阿特拉津的性能及机理

钙钛矿类活化过一硫酸盐(PMS)催化氧化技术已成为一种有效处理难降解有机物的方法。然而,关于其活化PMS降解阿特拉津的性能、机理和无机阴离子及天然有机物对催化的影响并不清晰。为此,制备了钙钛矿催化剂,系统地研究了LaCoO₃催化PMS降解阿特拉津(ATZ)的性能和机理,并探究了常见无机阴离子和腐植酸(HA)对降解性能的影响。结果表明,在中性pH下具有良好的降解效果;SO₄²⁻和NO₃⁻轻微抑制降解,高浓度Cl⁻则具有明显的促进作用,其他无机阴离子(低浓度的Cl⁻、H₂PO₄⁻、HCO₃⁻)和HA抑制降解。自由基淬灭实验和EPR测试证明体系中¹O₂和SO₄·⁻起着重要作用,HO·对降解过程也有贡献。XPS测试表明LaCoO₃表面的Co(Ⅱ)位点、晶格氧和氧空位在催化中发挥了重要作用;计时电流测定表明LaCoO₃/PMS体系存在电子转移过程。LaCoO₃表现出较好的稳定性,连续使用5次后ATZ去除率略有下降。最后提出了LaCoO₃活化PMS降解ATZ的可能机理。以上研究结果可为LaCoO₃活化PMS去除ATZ的应用提供参考。     

铝合金极板表面涂覆Mn催化剂及其对臭氧的分解

静电式空气净化器工作时会产生臭氧,因此,可通过在极板表面涂覆臭氧分解催化剂以实现对臭氧的原位分解。研究了6061型铝合金极板表面涂覆Mn基催化剂时,活性组分、粘结剂、反应时间和环境条件等因素对催化分解臭氧性能的影响。结果表明：在实际应用相适应的条件下,臭氧可实现原位高效分解;催化剂构成是影响臭氧分解的关键因素,Ag修饰可使MnO₂催化分解臭氧效率提高约50%,但粘结剂的存在会导致催化分解臭氧效率下降;臭氧分解效率随入口臭氧浓度升高或空气湿度增大略有下降。本研究结果可为静电式空气净化器同时实现除尘提效与臭氧控制提供参考。     

电解催化氧化法处理毒死蜱废水的研究

采用电解氧化和Fenton技术耦合的电解催化氧化法对毒死蜱废水进行处理,考察了该法对毒死蜱废水的处理效果和出水的生化性能。结果表明:采用H₂O₂溶液用量逐步增加的方式,经过420 min电解催化氧化反应,废水COD_Cr仅由初始的7 920 mg/L降至5 880 mg/L,反映出毒死蜱废水的难降解特性。电解氧化单独处理毒死蜱废水时,在初始20 min内COD_Cr迅速下降,削减量为1 892 mg/L,随后COD_Cr变化不大;反应至80 min时,随着Fenton氧化反应的加入,废水COD_Cr开始逐步下降,有机物得到进一步降解。结合电解催化氧化出水的可生物降解COD_Cr(BCOD_Cr)和废水处理要求(生化出水预期COD_Cr为500~600 mg/L,满足DB 33/923—2014《生物制药工业污染物排放标准》排放限值),将其分别稀释3和4倍后进行好氧生化试验,反应动力学常数分别为383.4和298.3 min ^-1,该好氧生化反应过程可能更多受浓度控制而非毒性抑制。电解催化氧化出水稀释3倍后进行21 d水解酸化-好氧连续流试验,出水COD_Cr为512~673 mg/L,去除率基本保持在60%以上;出水TP浓度后期稳定在20~30 mg/L,去除率在45%左右;出水NH₃-N浓度为2.8~5.3 mg/L,去除率可达95%以上。     

基于便携式氢火焰离子化检测器法测定固定污染源废气中非甲烷总烃的研究

通过实验室和固定污染源废气现场比对测试,对便携式氢火焰离子化检测器法(催化氧化法和气相色谱法)测定非甲烷总烃的检出限、转化效率、精密度和准确度等性能指标开展研究。实验室测试结果表明,便携式氢火焰离子化检测器法测定非甲烷总烃的检出下限(0. 3 mg/m³)、转化效率(98. 2%)、精密度(3. 49%)、准确度(-2. 38%)基本满足方法技术指标的要求,但是对于催化氧化法还需重点关注其转化效率。固定污染源废气现场比对测试结果表明,便携式氢火焰离子化检测器法与实验室方法测试结果的相对准确度(33. 2%)、相对误差(-9. 27%～23. 7%)基本能满足测试方法的测试要求,趋势性也保持一致,适用于现场测试。     

陶瓷-活性炭球为载体的CWAO催化剂

以陶瓷-活性炭球为载体制备载Ru催化剂,用于催化湿式氧化(CWAO)法处理酚醛树脂废水,考察了陶瓷-活性炭球载体、Ru负载量和陶瓷球宏孔孔径等对催化剂的催化活性和稳定性的影响。实验结果表明,催化剂催化活性的顺序为:Ru/KC-120>Ru/KC-80>Ru/KC-60>KC-120>无催化剂。在200℃,氧气分压为1.5 MPa等条件下,催化湿式氧化酚醛树脂废水,3% Ru/KC-120催化剂表现良好的催化活性与稳定性,在120 min内,COD和苯酚去除率分别达到91%和96%。     

超声波雾化技术对磷矿浆脱硫强化的影响分析

为了对磷矿浆湿法脱硫技术进行强化,实验将超声波雾化技术应用于磷矿浆脱硫,考察了吸收温度、进气流量、固液比、雾化功率、pH对脱硫效率的影响。结果表明：在SO₂进口浓度为1 500 mg·m⁻³、氧含量为15%、进气流量为0.3 L·min⁻¹、吸收温度为35 ℃、固液比为25∶100、雾化功率为30 W的最佳条件下,磷矿浆脱硫率≥90%的反应时间可持续在620 min以上。经过对反应前后的磷矿粉及吸收液的分析,得出反应过程中一些离子及元素的变化规律。该工艺操作简便,对SO₂净化效率高,原料价廉易得,同时可副产磷肥,有助于实现烟气中SO₂的净化与磷矿的资源化。     

臭氧催化氧化处理化学镀镍废水

采用臭氧催化氧化工艺处理化学镀镍废水,以Fe₂O₃-TiO₂-MnO₂/A1₂O₃作为臭氧催化剂,考察了不同反应条件下臭氧催化氧化对化学镀镍废水的影响。结果表明,在初始pH为9,臭氧投加量为300 mg·L⁻¹,反应时间为60 min的最佳反应条件下,水中COD可从532 mg·L⁻¹下降至285 mg·L⁻¹,去除率达到46.4%。臭氧催化氧化对化学镍具有较好的破络效果,在初始pH为9,臭氧投加量为200 mg·L⁻¹,反应为60 min后进行混凝过滤,水中镍的去除率可达到86.7%。紫外全波段扫描分析发现,经臭氧催化氧化后,各波段的吸收峰均有大幅度下降,位于254 nm和320 nm处的吸收峰基本消失,说明水中的苯环类物质和共轭结构被破坏。经臭氧催化氧化后,废水的生物毒性大幅降低,废水的可生化性提高,出水B/C由原来的0.12提高到0.36,为后续进一步生化处理提供了条件。     

超超临界锅炉及SCR参数精细化控制实现NOx浓度实时达标的优化与应用

目前环保政策要求电站锅炉NO_x浓度排放合格的标准是控制小时均值,未对排放的实时值提出要求。为进一步减小电站锅炉NO_x的排放浓度,提高脱硝系统运行稳定性,最大限度发挥脱硝系统的潜力,通过研究和优化电站锅炉影响NO_x生成和脱除的各影响因素,实现了NO_x排放浓度实时值均达标,同时提高了锅炉热效率。在锅炉升降负荷的变工况时段避免了短时超标的现象,在系统的安全、稳定及经济性方面取得了良好的效果,并大大降低了运行人员日常操作调整的工作量。