厌氧-曝气生物滤池处理水杨酸废水的研究

采用厌氧-曝气生物滤池(AF-BAF)工艺处理工业水杨酸废水,研究了不同进水ρ[COD(NaAc)]/ρ[COD(SA)]比值[表示乙酸钠与水杨酸(SA)的化学需氧量(COD)浓度配比]对有机物去除和脱氮效果的影响。结果表明,当进水SA浓度低于187mg/L时,经AF工艺处理后,废水生化需氧量(BOD)5/COD由0.27增大至0.38,UV254/氧化还原电位(ORP)由-7.68增大至-3.22,可生化性明显提高。最佳水力停留时间(HRT)为10h,当比值为300∶300时,COD去除率最高(91.74%),SA去除率为91.4%;当比值为0∶600时,COD去除率最低(42%),SA去除率为52.48%。进水碳源变化对NH4+-N去除影响较小,去除率可达99.83%。SA功能菌依赖于非SA功能菌分泌的代谢产物生存,失去非SA功能菌分泌的代谢产物后,SA功能菌的活性开始降低。     

不同催化系统降解甲基橙的效率比较及过程分析

以甲基橙模拟染料废水为降解目标,在自制的圆柱形不锈钢反应器中,比较三种不同的光催化系统:TiO2光催化、紫外光辐射及臭氧单独氧化的催化效率,检测脱色率、COD、pH值影响、臭氧及羟基自由基(·OH)的变化分析催化反应历程。研究表明:三种体系降解150 min后COD降解率分别为46.23%(UV),44.54%(O3)and 74.12%(TiO2),而120 min后脱色率达93.6%(UV),92.07%(O3)and 96.79%(TiO2)。三种体系在酸性条件下COD降解率和脱色率都最高。臭氧和羟基自由基检测显示,催化初期TiO2催化系统产生更多的臭氧,有利于后期·OH的产生。同时,利用·OH计算光催化反应速率也显示TiO2催化效率更好。     

稀有金属电极增强电化学臭氧耦合体系降解双氯酚酸研究

通过比较钛镀钌铱、钛镀铱钽、钛镀钌铱锡、钛镀铂四种不同的钛镀稀有金属电极增强电化学臭氧耦合体系协同去除水中双氯酚酸的效率,选择降解效能较优的钛镀铱钽金属电极,并研究在该电极下双氯芬酸初始浓度、臭氧浓度、电流强度、自由基捕获剂\电解质种类、温度、初始p H值等因素对该耦合体系降解效率的影响。实验结果表明:电化学臭氧耦合氧化体系对水中双氯芬酸的去除有一定的协同作用,相同条件下处理16 min,钛镀铱钽电极在耦合体系中对双氯芬酸的去除率最高,接近100%,比单独臭氧和单独电化学氧化去除率的加和值增大了16.90%。该体系影响因素实验表明:初始p H值和电流强度分别为5和0.10 A时,双氯芬酸降解率最高。臭氧浓度与双氯芬酸降解率呈正相关。随着体系温度的升高,该耦合体系对双氯芬酸的降解率先升高后降低,硫酸钠和硝酸钠作为电解质对双氯芬酸的降解较有利,而使用氯化钠作为电解质时,双氯芬酸的降解率较低。加入自由基捕获剂叔丁醇对反应速率有明显的抑制现象,说明反应体系中产生了强氧化性的羟基自由基。     

活性炭催化氧化预处理PTA废水

研究了活性炭催化氧化预处理精对苯二甲酸(PTA)废水的工艺。实验结果表明,活性炭投加量为16g/L,曝气2h,最佳pH值为4,在此催化氧化的条件效果最佳,对COD的去除率可达64%,活性炭通过碱再生可重复使用。此外,色谱分析的结果证明,对苯二甲酸,苯甲酸,甲基苯甲酸都有不同程度的降解,对苯二甲酸被部分氧化成苯甲酸,使得处理后的废水可生化性好。成本核算表明,活性炭催化氧化是一种PTA废水的高效廉价预处理技术。     

液相催化复极性流化床电解槽处理对硝基酚废水

应用液相催化复极性流化床电解槽降解处理对硝基酚废水.溶液中的Fe2+离子与O2在阴极还原生的成H2O2形成了Fenton试剂,实验以对硝基酚为降解底物,考察了槽电压、Fe2+浓度及曝气量对模拟废水对硝基酚及COD去除率的影响.结果显示,在pH=3.0,电压30V,Fe2+浓度500 mg.L-1,曝气量0.4 m3.h-1的条件下,对硝基酚及COD均有较高的去除率.     

超声波辐照和臭氧氧化协同降解废水中的结晶紫

采用超声波辐照、臭氧氧化以及超声波辐照-臭氧氧化降解废水中的结晶紫;考察了废水初始pH、超声波功率和频率、氧气流量、反应温度等因素对降解效率的影响.结果表明:超声波和臭氧对结晶紫的降解具有协同作用;当废水溶液初始质量浓度为200mg.L-1、pH为10.0时,控制超声波功率和频率分别为100 W和30kHz,氧气流量为0.4L.min-1,反应温度为25℃,反应时间为90 min,则总有机碳(TOC)的去除率可达89.2%,相应的一级反应速率常数为2.38×10-2min-1.     

CoAl_2O_4/蜂窝陶瓷催化剂的制备及其催化臭氧化性能

采用涂覆法制备了CoAl_2O_4/蜂窝陶瓷催化剂。利用X射线衍射、N_2吸附-脱附和透射电镜等方法对所制备的催化剂进行了表征,并分析了其催化臭氧化降解对苯二酚的效能。结果表明,CoAl_2O_4/蜂窝陶瓷的晶相属于典型的尖晶石结构,具有较大的比表面积、孔容和孔径,分别达到77 m~2·g~(-1)、0.001 7 cm~3·g~(-1)和3.9 nm。CoAl_2O_4/蜂窝陶瓷催化臭氧化对苯二酚的去除率高达81.2%,COD去除率可达47.7%。在叔丁醇存在的条件下,对苯二酚的去除率显著下降,说明CoAl_2O_4/蜂窝陶瓷催化臭氧化遵循羟基自由基机理。     

铜和铝离子/UV催化臭氧降解偶氮二异丁腈废水研究

利用多相催化臭氧(O3)工艺处理偶氮二异丁腈(AIBN)废水,探讨不同催化O3体系(Cu2+、Al3+、Cu2++Al3+/UV催化O3)对AIBN废水中氰类污染物的降解特性,并对不同催化O3体系的动力学特性进行研究。结果表明,金属离子对催化O3工艺的处理效率具有明显影响,不同催化O3工艺对CN-去除作用都呈现起始去除速率较高而后减弱的特点,其中Cu2+和Al3+共同催化O3工艺的整体去除率较高,优于单独Cu2+和Al3+的催化性能。这可能是由于p H变化、金属离子与CN-配合作用、金属离子和O3作用的综合影响结果。动力学研究结果表明,不同催化O3体系降解AIBN废水中的CN-污染物的氧化反应符合准一级动力学反应,表观反应速率常数k在0.0245~0.00301 min-1之间。     

絮凝-漂白粉催化氧化处理印染废水

采用絮凝-漂白粉催化氧化法,筛选出硫酸镁催化剂,提高难生化处理的印染废水对色度、COD的去除效果。实验结果表明,对COD_(Cr) 592 mg/L、色度625倍、pH 9.82、SS 150 mg/L的某印染废水,当废水p H为6时,投加Al_2(SO_4)_3·18H_2O 400 mg/L、聚丙烯酰胺(PAM)2 mg/L,催化剂硫酸镁80 mg/L,有效氯30%的漂白粉1.0 g/L,CODCr最终去除率达到88.2%,色度去除率98.4%,浊度去除率86.6%,出水pH为6,达到国家二级排放标准。催化氧化的脱色速率提高近一倍,结果对印染废水的处理研究和实际应用具有一定价值。     

SnO2的制备及催化臭氧氧化活性

采用沉淀法制备了SnO2催化剂,以SnO2催化臭氧氧化降解糖蜜酒精废水脱色为探针反应,对催化剂的活性进行了评价.采用X射线衍射、红外光谱及热分析(TG-DSC)等技术对催化剂进行表征,研究了沉淀剂及焙烧温度等制备参数对SnO2催化臭氧氧化活性的影响.结果表明,SnO2催化剂对臭氧氧化降解糖蜜酒精废水脱色具有较高的催化活性,反应60 min后,糖蜜酒精废水的脱色率从单独臭氧氧化的43.04%提高到60.24%.沉淀剂对SnO2催化剂的活性影响很大,其中以氨水为沉淀剂制备的SnO2催化剂去羟基化反应程度高,所制得的催化剂活性最大.催化剂适宜的焙烧温度为723 K.SnO2吸附吡啶的红外光谱表明,催化剂表面存在L酸中心.臭氧在SnO2表面吸附的红外光谱表明,通过臭氧的末端氧原子与表面羟基及L酸中心成键,生成的活性氧可氧化降解糖蜜酒精废水.     

Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降解PAM溶液研究

研究采用Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧降解聚丙烯酰胺(PAM)溶液。考察Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧法对PAM溶液粘度、PAM去除率和可生化性的影响。研究表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM粘度的影响,并探讨草酸对该工艺降解PAM溶液影响规律。研究结果表明,Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧法对PAM溶液降解效能良好,在15min内,PAM溶液粘度的可以降低57%,在120min后,PAM去除率可达75%,B/C从0.121提升到0.423。表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM溶液粘度影响较小。草酸不利于Fe(II)(EDTA)/UV催化臭氧工艺去除PAM和降低PAM溶液粘度,这是因为草酸造成的酸性环境抑制了臭氧在水中的分解作用,从而导致草酸/Fe(II)(EDTA)/O3体系中PAM溶液的降粘效果和去除率低于Fe(II)(EDTA)/O3体系。     

纳米SnO2／TiO2的制备及光催化臭氧化活性

用沉积-沉淀法制备了一系列不同Sn/Ti比例的纳米催化剂SnO2/TiO2, 以糖蜜酒精废水的脱色降解为探针反应, 研究了在紫外光条件下Sn/Ti比和焙烧温度对其臭氧化活性的影响. 结果表明, 在Sn掺杂量为5%(mol)时, 焙烧温度773K时, SnO2/TiO2催化活性最好. XRD、TPR显示, 部分Sn4+可能掺入到TiO2的晶格之中, 形成了Sn-O-Ti键. 紫外漫反射光谱显示, 复合SnO2/TiO2对光的吸收明显增加, 催化活性的提高应归因于SnO2/TiO2表面的臭氧吸附. SnO2/TiO2光催化臭氧化降解糖蜜酒精废水的活性与臭氧在催化剂表面的吸附分解有很大的关系, 光的作用只是强化催化臭氧化的氧化效果.     

铁炭微电解-亚铁还原氧化法处理花菁废水的研究

研究了微电解-亚铁还原氧化法在处理花菁废水上的应用,结果显示,经过处理,废水色度的去除率>97%,化学需氧量(COD)的去除率>90%.研究了影响处理效果的因素,对于废水中有机物的去除、脱色以及废水可生化性的提高进行了探讨,并通过紫外-可见光谱和色质联用(GC/MS)对处理前后的废水组分进行了分析.     

Ru0.7Si0.3O2/Ti电极电催化氧化处理硝基苯废水

制备了Ru0.7Si0.3O2/Ti电极,并以该电极作为氧化阳极,不锈钢为阴极,电催化氧化降解废水中硝基苯。 实验结果表明,当硝基苯初始质量浓度为220 mg/L时,最佳条件为：电流密度25×10-3 A/cm2;Na2SO4作为电解质时加入量为8 g/L;溶液初始pH=2。 在此最佳条件下,硝基苯去除率大于85%,TOC去除率大于50%,表明Ru0.7Si0.3O2/Ti阳极能有效去除废水中有机污染物;对中间产物的检测结果表明,硝基苯的降解是阴阳两极协同作用的结果。     

Fe(Ⅱ)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降解聚丙烯酰胺溶液

采用Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧降解聚丙烯酰胺(PAM)溶液,探讨水力停留时间(HRT)、单独臭氧和Fe(II)(EDTA)螯合物催化臭氧对PAM溶液粘度和PAM去除率的影响,研究生化需氧量与化学需氧量之比(B/C)随HRT变化的规律,考察Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧体系对PAM溶液可生化效能影响;研究表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM粘度的影响,并探讨草酸对该工艺降解PAM溶液影响规律。结果表明,Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧法对PAM溶液降解效能良好,在15min内,PAM溶液的粘度可以降低57%,在120min后,PAM去除率可达75%,B/C从0.121提升到0.423。表面活性剂对Fe(II)(EDTA)螯合物/UV催化臭氧工艺降低PAM溶液粘度影响较小。草酸不利于Fe(II)(EDTA)/UV催化臭氧工艺去除PAM和降低PAM溶液粘度,这是因为草酸造成的酸性环境抑制了臭氧在水中的分解作用,从而导致草酸/Fe(II)(EDTA)/O3体系中PAM溶液的降粘效果和去除率低于Fe(II)(EDTA)/O3体系。     

湿式催化氧化处理含高浓度甲醛的草甘膦废水

草甘膦结晶母液经蒸发或纳滤浓缩回收后,产生大量含有高浓度甲醛的废水,常规的废水处理方法难以达到回用或排放要求.以过量溶液浸渍法制备的Pt-Bi-CeO2/AC为催化剂,采用湿式催化氧化法处理2.5%的HCHO溶液,HCHO去除率高达99.9%以上,COD去除率达到96.6%.采用Pt-Bi-CeO2/AC催化剂对含低浓度草甘膦(PMG,50 mg/L)的生产废水直接进行湿式催化氧化处理,催化剂使用23次后,HCHO去除率稳定在85%左右,COD去除率稳定在87%左右,催化剂具有良好的稳定性.湿式催化氧化处理后的废水可直接回用于PMG生产.采用固定床湿式催化氧化装置处理HCHO溶液以及PMG生产废水,处理效果也非常理想,连续使用720 h,催化剂的稳定性能良好.通过XRD、N2吸附-脱附、HRTEM、ICP-OES和XPS等分析手段对催化剂进行了系统表征.     

活性炭负载金催化分解空气中低浓度臭氧

采用等体积浸渍法制备了以煤质活性炭为载体的负载金催化剂,并运用N2吸附-脱附法和X射线光电子能谱对样品进行了表征.考察了该催化剂催化分解低浓度臭氧的活性,并研究了载体预处理方法和催化剂后处理方法对催化剂活性的影响.在常温,相对湿度为60%,臭氧浓度为45 mg/m3,空速为60 000 h-1的条件下,1.6 g活性炭经HNO3和NaBH4处理后负载金再经H2还原后的催化剂在反应最初的16 h内臭氧去除率稳定在100%,反应100 h后对臭氧的去除率仍在97%以上.表征结果表明,NaBH4还原处理使得活性炭比表面积、孔体积及石墨碳含量增加,含氧官能团下降,从而提高了催化剂的活性.载金后,催化剂比表面积和孔体积进一步增大,但石墨碳含量下降,C-O和COO-等含氧官能团增加.经臭氧氧化后,催化剂的比表面积和孔体积减小,石墨碳含量下降,C-O,COO-和C=O等含氧官能团增加,而金的粒径和价态并未改变,表明活性炭在金催化下被臭氧氧化.     

放射性洗涤废水的SDBS光催化降解研究

光催化氧化是处理含表面活性剂放射性洗涤废水的新途径。本文采用臭氧/纳米二氧化钛光催化的方法,对十二烷基苯磺酸钠(SDBS)进行降解研究,考察了SDBS溶液初始浓度、溶液pH、光照时间、臭氧通入量、反应温度等因素对其降解效果的影响。并添加裂片核素~(90)Sr~(2+)和~(137)Cs~+,评价本方法对含SDBS的放射性洗涤废水的降解效果。结果表明,采用臭氧/纳米二氧化钛光催化系统对于300mg·L~(-1)的SDBS溶液进行降解,30分钟SDBS的去除率可达99. 95%,且放射性核素~(90)Sr~(2+)、~(137)Cs~+的同时存在对O_3/纳米TiO_2光催化降解SDBS的性能几乎不影响; FT-IR测试结果表明不同浓度的SDBS的去除率,皆与反应时间正相关关系。     

CoAl2O4/蜂窝陶瓷催化剂的制备及其催化臭氧化性能

采用涂覆法制备了CoAl₂O₄/蜂窝陶瓷催化剂。利用X射线衍射、N₂吸附-脱附和透射电镜等方法对所制备的催化剂进行了表征,并分析了其催化臭氧化降解对苯二酚的效能。结果表明,CoAl₂O₄/蜂窝陶瓷的晶相属于典型的尖晶石结构,具有较大的比表面积、孔容和孔径,分别达到77 m²·g^-1、0.001 7 cm³·g^-1和3.9 nm。CoAl₂O₄/蜂窝陶瓷催化臭氧化对苯二酚的去除率高达81.2%,COD去除率可达47.7%。在叔丁醇存在的条件下,对苯二酚的去除率显著下降,说明CoAl₂O₄/蜂窝陶瓷催化臭氧化遵循羟基自由基机理。     

TiO2薄膜光催化臭氧化邻苯二酚

 研究了用碳黑改性的TiO2薄膜催化剂光催化氧化邻苯二酚的反应．结果表明，臭氧投加量对邻苯二酚的降解和总有机碳（TOC）的去除有重要影响，与光催化氧化（TiO2／UV／O2）、单独臭氧化（O3）和光助臭氧化（UV／O3）过程相比，邻苯二酚光催化臭氧化（TiO2／UV／O3）过程能明显增大TOC的去除率．动力学研究表明，邻苯二酚完全氧化过程遵循零级反应，TOC的降解仅取决于臭氧或氧气的浓度而与邻苯二酚的浓度无关；邻苯二酚在TiO2／UV／O3作用下完全氧化的速率常数是UV／O3作用下的1．32～1．80倍（在相同的臭氧浓度下），是TiO2／UV／O2作用下最大速率常数的2．56～5．36倍，是UV／O2作用下最大速\r\n率常数的5．47～11．4倍．