臭氧光催化氧化工艺处理工业废水的对比研究

在pH=3、H_(2)O_(2)与硝基酚类化合物物质的量比为3∶1、Fe(Ⅲ)与硝基酚类化合物物质的量比为0.1∶1的条件下,以特征污染物硝基酚类化合物的降解率及TOC去除率为评价指标,对比了UV/O_(3)、UV/O_(3)/H_(2)O_(2)、UV/O_(3)/Fe(Ⅲ)3种臭氧光催化氧化工艺处理DDNP生产废水的效果。实验结果表明,反应时间1 h时经3种工艺处理后的DDNP生产废水出水的色度和TOC均可达到《兵器工业水污染物排放标准火工药剂》(GB 14470.2—2002)排放标准;UV/O_(3)体系中H_(2)O_(2)或Fe(Ⅲ)的加入对硝基酚类化合物的降解影响不大,而对TOC去除率具有明显的提升。实验条件下UV/O_(3)/Fe(Ⅲ)工艺的处理效果最优,反应时间1 h时其出水无色,TOC去除率为96%,m(BOD5)/m(COD)由0.06提升到0.46,且出水硝基酚类化合物满足GB 14470.2—2002排放标准。经计算,3种工艺的工艺效率分别为27%、35%、52%,更高的工艺效率意味着更低的工艺成本,因此UV/O_(3)/Fe(Ⅲ)工艺的经济性最优。

多孔碳负载铁氧化物的制备及其催化臭氧氧化苯酚性能

多相催化臭氧氧化技术能够有效去除水中难降解性有机污染物,但催化剂活性及稳定性有待进一步提高。本研究制备了具有高催化臭氧氧化性能的Fe_(2)O_(3)-Fe_(3)C/PC材料,该复合材料以铁氧化物为催化剂的活性组分,以多孔碳(PC)为催化剂的载体。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和Brunauer-Emmett-Teller(BET)等方法对催化剂的形貌及结构进行分析表征。以苯酚为目标污染物,考察Fe_(2)O_(3)-Fe_(3)C/PC催化臭氧氧化降解有机污染物性能,实验结果发现,Fe_(2)O_(3)-Fe_(3)C/PC具备良好的催化臭氧氧化活性:反应75 min后,苯酚(20 mg·L^(-1))的总有机碳(TOC)去除率达到90.3%,是单独臭氧氧化的3.3倍,且在较宽的pH范围内(4.0~9.4)均表现出高效的催化臭氧氧化降解苯酚活性。淬灭剂实验结果显示,Fe_(2)O_(3)-Fe_(3)C/PC/O_(3)体系降解苯酚的活性氧自由基(ROS)为羟基自由基(·OH)。

电催化氧化处理N-甲基二乙醇胺废水

将N-甲基二乙醇胺(MDEA)与去离子水按一定比例混合,制得MDEA模拟废水,然后选用电催化氧化技术,研究了去除模拟MDEA废水中总有机碳(TOC)的最佳工艺条件,并应用于工业MDEA废水的处理试验。结果表明:电催化氧化法净化处理模拟MDEA废水最佳工艺条件为:MDEA废水的初始pH值为9,Cl-的初始质量浓度为5000 mg/L,以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)电极为正极,电极板间距为2 cm,工作电流为4 A;在此最佳处理工艺条件下,模拟MDEA废水经电催化氧化处理8 h的TOC去除率为91.90%,而工业MDEA废水在同等实验室处理条件下的TOC去除率仅为52.79%,这可能是因实际工业MDEA废水中含有噻吩、苯并三唑、苯环类等复杂有机物且具有更高的化学稳定性,较难处理所致。

PFS混凝-光催化氧化深度处理焦化废水试验研究

采用PFS混凝-光催化氧化剂法对经过二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。在光催化氧化反应一定的条件下,考察了废水中影响TOC去除率的因素及废水处理效果,并与普通光催化氧化法TOC去除效果进行了对比。通过单因素试验确定的反应体系中各参数的最佳条件分别为:TiO2投加量为4 g/L,光照反应时间为4 h,pH为5.1,PFS投加量为700 mg/L,TOC去除率可达到81%。

特效黄杆菌对蒽菲芘的降解性能研究

采用定时、定量、逐步提高驯化所用碳源物浓度的方法 ,以萘为唯一碳源驯化长期被焦化废水污染的泥土浸出液 ,7周后 ,平板划线分离出两株黄杆菌FCN1及FCN2。并对这两株菌降解多环芳烃的特性及无机离子对反应的刺激作用进行了研究。结果表明 ,FCN1及FCN2能降解转化蒽、菲、芘。加入FCN1 ,反应 1 0h后 ,蒽、菲、芘去除率分别为84%、69%、 80 % ,而加入FCN2 ,各物质的去除率分别为 76%、 40 %、 71 %。反应进行1 0 6h,FCN1对蒽、菲、芘所产生的总有机碳 (TOC)的去除率分别为 70 %、 5 4 %、 69% ,而FCN2对相应物的TOC去除率分别为 63%、 5 0 %、 46%。Fe3+、Mg2

CB-TiO2薄膜光催化臭氧氧化邻苯二甲酸二丁酯研究

研究了碳黑改性TiO2(CB-TiO2)薄膜催化剂光催化臭氧氧化典型有机污染物邻苯二甲酸二丁酯的过程,重点研究了臭氧投加量对邻苯二甲酸二丁酯浓度降解和总有机碳(TOC)去除率的影响.结果表明,邻苯二甲酸二丁酯的光催化臭氧化(TiO2/UV/O3)过程的TOC去除率比光催化氧化(TiO2/UV)、单独臭氧化(O3)和光助臭氧化(UV/O3)过程明显增高.动力学研究表明,邻苯二甲酸二丁酯完全矿化过程遵循零级反应,仅取决于臭氧浓度而与邻苯二甲酸二丁酯浓度无关;邻苯二甲酸二丁酯在TiO2/UV/O3作用下完全矿化的速率常数是UV/O3过程的1.2～1.76倍(同样臭氧浓度下),是TiO2/UV过程的2.24～3.54倍.

Fenton法与光Fenton法降解2,4-D的研究

对Fenton法与光Fenton法降解农药2,4-D进行了研究.探索了反应条件对降解效果的影响;确定了反应动力学和处理效率;同时考察了主要阴离子对反应效率的影响;以及不同条件下体系中羟自由基(·OH)的产生规律.结果表明,过氧化氢或亚铁离子的浓度过低或过高都对2,4-D的降解有不利影响,氧化剂与催化剂之间的最佳比例为5:1,最佳初始pH值在3.0-3.5之间.在最佳条件下,氧化剂与2,4-D比例为1:1时,可在10min内降解85%的农药,TOC去除率也达80%以上.引入紫外线,可在降低氧化剂剂量下达到同样效果.碳酸根和磷酸根分别在不同程度上影响2,4-D的降解效率.各种条件对体系中·OH产生效率的影响与2,4-D降解效果的变化规律一致,说明·OH是导致2,4-D降解的活性基团.

超声强化臭氧氧化分散蓝染料废水的研究

探讨了臭氧氧化技术处理分散蓝染料模拟废水的影响因素———溶液pH值、染料初始质量浓度和臭氧投加量等对其的影响.实验结果表明:当pH=9,初始质量浓度为100 mg/L,臭氧投加量为0.04 m3/h,温度控制在20℃时处理效果最佳,染料脱色率为99%,TOC去除率为17%.对比了单独超声、超声协同臭氧氧化分散蓝染料的处理效果.研究表明单独超声对分散蓝染料几乎没有处理效果;与单纯臭氧氧化相比,超声协同臭氧氧化速度快,染料分解彻底,溶液的颜色迅速消失.最佳实验条件下,经超声强化臭氧氧化5 min后的脱色率大于99%,处理60 min后TOC去除率为23%.

复合纳米Fe_2O_3/TiO_2可见光催化降解邻甲酚溶液的研究

以复合纳米Fe2O3/TiO2作为催化剂,日光色镝灯为光源,研究了邻甲酚溶液的可见光降解。考察了催化剂制备方法、催化剂使用量、溶液pH、催化剂重复使用等条件对可见光降解的影响。实验结果表明,1%Fe2O3/TiO2(n)对邻甲酚溶液的可见光降解效果最优,比TiO2(p25)的降解率提高了2.6倍。在实验条件下,可见光降解3h,邻甲酚溶液的浓度去除率达95.4%,TOC去除率为72.3%。在较宽的浓度范围内,邻甲酚的反应服从一级动力学反应方程,随着浓度的增大,反应速率常数不断降低。

三维电极组合Fenton试剂处理焦化废水效果分析

采用三维电极组合Fenton试剂对经过二级生化处理后的焦化废水进行深度处理,在三维电极参数一定的条件下,考察了废水中影响TOC去除率的影响因素及废水处理效果,并与普通三维电极法TOC去除效果进行对比。通过单因素试验确定的反应体系中各参数的最佳值如下:pH为3.5,H2O2投加量为17.6 mmol/L,反应时间90 min,FeSO4.7H2O投加量3.5 mmol/L,在此条件下,TOC去除率可达51.7%。紫外可见吸收光谱分析结果表明:废水中有机物彻底发生了降解矿化,这为三维电极组合Fenton试剂工艺在焦化废水深度处理中的工程应用提供了参考依据。

应用MBR处理电厂锅炉酸洗废水的研究

应用膜生物反应器处理锅炉酸洗废水可以达到减低CODCr并使之达标排放的目的。其最佳的操作条件是停留时间8h,12h连续进料,闲置12h,进料时12h连续曝气,pH在6～8,水温20℃,DO为2mg/L左右,污泥质量浓度约为1g/L,污泥沉降比为10%。CODCr去除率为88.50%左右,TOC去除率为85.60%左右。

厌氧膜-EGSB反应器处理生活污水的研究

厌氧膜-膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器处理生活污水的结果表明,在11～25℃,水力停留时间5.7 h、膜出水TOC保持在48 mg/L以下,TOC去除率在81%～94%.用高上流速度可以提高出水质量,也有助于减轻膜污染.膜过滤阻力分布测试结果表明滤饼层阻力是主要阻力.

Fenton试剂氧化处理拆弹炸药废水

实验使用Fenton试剂对炸药废水进行处理。通过考察反应时间、双氧水用量、硫酸亚铁用量、pH以及反应温度对炸药废水TOC去除率的影响,同时应用正交实验设计确定Fenton试剂处理炸药废水的最佳操作条件。结果表明,随着反应时间的延长,TOC的去除率增大,最佳反应时间为70min,之后趋于平衡;当双氧水(30%)用量为70mL/L、FeSO4用量为600mg/L、pH为3、反应温度25℃时去除率最高,达到92.06%。

Fenton氧化法处理有机污染物的降解规律探讨

为了预测新生或缺乏试验数据的含有机污染物废水的治理效果,本文通过试验对Fenton氧化法降解芳烃类、卤代物、杂环类等28种有机污染物的规律进行了研究。结果表明:在Fenton反应初始阶段,氧化反应剧烈,反应过程基本符合一级动力学方程,但随着时间的延长,反应趋于平缓;28种有机污染物色度平均去除率(Rcolor)为80.8±30.3%,TOC平均去除率(RTOC)为39.8±30.3%,约为色度平均去除率的0.44倍;以色度为表征的一级反应动力学常数(Kcolor)均大于对应的以TOC为表征的一级反应动力学常数(KTOC),且色度去除效率更高;Fenton氧化法对不同有机污染物的去除效果有显著差异,分子结构对称性强、水溶性较差的有机污染物如偶氮苯、蒽醌等的降解效果相对较差,而苯酚、苯胺等水溶性较好的有机污染物的降解效果相对较好,表明水溶性是影响有机污染物降解效果的重要因素。

微波/Fe-Zr联用技术处理正丁酸模拟废水的研究

采用自制的Fe-Zr为催化剂、H2O2为氧化剂、正丁酸为模拟污染物,以TOC去除率为指标,对微波/Fe-Zr联用技术进行了研究。分别考察了Fe-Zr用量、H2O2用量、微波炉的功率、微波的作用时间及Fe-Zr重复使用的次数对TOC去除率的影响;并利用一次回归正交试验确定了微波/Fe-Zr联用技术处理正丁酸模拟废水的优化条件,即处理TOC约为490mg/L的150mL正丁酸模拟废水,Fe-Zr的用量为4g、H2O2的用量为7mL、微波炉的功率为640W、微波的作用时间为10min,此时对TOC的去除率高达95;最后在优化条件的基础上,对6种不同的处理工艺进行了比较,结果表明微波/Fe-Zr联用技术对TOC的去除率最高。

三维电极电化学反应器组合Fenton试剂深度处理焦化废水

采用三维电极电化学反应器组合Fenton试剂法对经过二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。在三维电极参数一定的条件下,考察了影响TOC去除率的影响因素,探讨了该反应体系的降解动力学及降解机理。正交试验结果表明,反应体系中各参数的最佳值分别为ρ(H2O2投加量)=300 mg·L-1,pH 3.4,反应时间为90 min,c(FeSO4.7H2O投加量)为3.5 mmol.L-1,TOC去除率可达到61.7%。焦化废水的降解反应表现为一级动力学。紫外吸收光谱分析结果,废水中有机物彻底发生了降解矿化,这为三维电极组合Fenton试剂工艺在焦化废水深度处理中的工程应用提供了一定的理论指导。

超声空化作用于水中天然有机质特性研究

利用超声空化作用去除水中天然有机质(Natural Organic Matter,简称NOM)不会产生消毒副产物。研究了采用低频高功耗率的超声处理富里酸溶液,结果表明:由于超声空化的热解及氧化作用,随着声功率及富里酸溶液浓度的增加,溶液的pH、ORP逐渐减小,溶液的温度、浊度逐渐增加,体系中加入盐酸后能够放大超声作用。作为水中NOM浓度的替代参数,UV_(254)在超声作用下缓慢增加,而总有机碳(TOC)的超声降解符合准一级反应规律,在20min超声作用之后,TOC去除率由21.2%增至31.6%,加入盐酸后,由24.7%增至34.8%。该研究可为超声协同其他工艺进行水处理提供放大设计依据。

光助Fenton氧化垃圾渗滤液中腐殖质研究

利用统计学方法对光助Fenton氧化垃圾渗滤液中高浓度腐殖质的影响因素进行探讨和分析。通过Plack- ett-Burman实验设计筛选出FeSO_4·7H_2O的投加量、H_2O_2/FeSO_4·7H_2O比值和初始pH值为主要影响因素,并经过响应面分析优化了这3个因素。通过Design-Expert软件得到1个2次响应曲面模型,并找到了最佳的FeSO_4·7H_2O、H_2O_2/FeSO_4·7H_2O比值和pH值分别为0.013mol/L、4.60、4.45,从而TOC的去除率也达到最大(89.85%)。

TiO_2光催化氧化深度处理焦化废水试验研究

开展了采用TiO2为光催化剂、紫外灯光源,对焦化废水进行光催化降解的研究,主要探讨了光照反应时间、TiO2投加量、溶液pH值等因素对焦化废水TOC去除率的影响,并对光催化氧化机理进行探讨。结果表明:TiO2光催化氧化对焦化废水TOC去除效果明显,在光照反应时间3.5h,TiO2投加量4.0g/L,溶液pH值为6.3,TOC去除率超过49%。

电絮凝气浮法处理分散艳蓝E-4R废水的研究

采用电絮凝气浮法处理分散艳蓝E-4R染料废水，考察了电解时间、废水初始浓度、pH值及外加电解质氯化钠和絮凝剂等不同反应条件对废水处理效果的影响。结果表明，染料废水脱色率随着电解时间的加大而逐渐增大并随初始浓度的增大而慢慢降低；pH值在2．5-10范围内电解均可获得较高的脱色率。初始浓度为400mg／L的染料废水，电解20min后脱色率即达87．39％，但TOC去除率只有10．49％。投加50mg／L氯化钠后，脱色率和TOC去除率分别达到93．61％和73．49％，TOC去除率提高60％以上。在电解的条件下投加不同絮凝剂能提高染料废水的处理效果，其处理效果从大到小依次为：硫酸铝〉三氯化铝〉硫酸亚铁，它们的适宜用量分别为50，100，100mg／L。