化学活化-浸渍一步法制备CuO-CeO2/WCAC催化剂处理印染废水

采用化学活化-浸渍一步法制备木屑活性炭负载氧化铜掺杂氧化铈的双组份催化剂（CuO-CeO2/WCAC）处理酸性大红GR印染废水。考察了浓度为0.10 mol·L-1的硝酸铈溶液用量对CuO-CeO2/WCAC催化能力的影响,确定了最佳用量为15 mL。XRD分析表明CuO/WCAC中引入CeO2细化了CuO颗粒,改善了其分散程度,使双组份CuO-CeO2/WCAC催化剂对CODCr和色度的降解率比单组份CuO/WCAC提高了55.3%和98.7%。应用单因素和响应面实验优化了CuO-CeO2/WCAC催化剂处理染料废水的最佳条件为催化剂用量0.48 g,空气曝气反应时间2.19 h,pH值5.4和静置时间24 h,此条件下的CODCr和色度的残余率分别为7.77%和0.059%,可将废水中CODCr和色度从初始浓度962 mg·L-1和32 768稀释倍数分别降至74.7和19.3 mg·L-1稀释倍数。以CODCr和色度残余率为响应值的工艺模型与实验结果吻合度较好,可预测不同条件下处理染料废水的效果。     

印染废水达标处理与回用技术研究

以印染废水为主的综合废水采用生化与物化相结合的处理工艺进行达标处理.对该废水首先进行中和处理,再采用A/O工艺处理,厌氧处理CODCr去除率一般在15%~20%左右;好氧生物处理CODCr的去除率在60%~70%,BOD5去除率达到90%以上.运行结果表明,该工艺处理效果稳定,处理出水达到了《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级标准.同时,对印染厂预处理后废水在以砂过滤、臭氧氧化等作为预处理的前提下,采用集成膜(连续超微滤+反渗透)为核心的深度处理,经研究发现深度处理出水可回用于印染加工过程,这为印染废水的达标处理和回用技术提供了相应工程资料.     

液相氨氧化催化剂Co-Mn-Ni-O/SiO2的性能研究

在非溶剂系统中，用Co—Mn—Ni—O／SiO2催化液相氨氧化对叔丁基甲苯（PTT）合成了对叔丁基苯腈（PTBN），对催化剂的结构和性质进行了表征．结果表明，催化剂比表面积和孔体积的减小是由于芳烃参与反应时的吸附引起的，不会引起催化剂失活；催化剂具有尖晶石结构（Co，Mn）（Co，Mn）2O4，能很好地均匀分散在载体上；催化剂失活的主要原因是烧结，而由烧结引起的失活不能够恢复．     

处理涤纶仿真丝绸印染废水的膨胀颗粒污泥床的启动

采用膨胀颗粒污泥床(EGSB)处理涤纶仿真丝绸印染废水,通过污泥负荷和水力负荷的递增来启动反应器,从活性污泥性状和反应器性能两方面考察启动过程.活性污泥依次经历絮状、膨胀、细粒化和成熟颗粒四个阶段,反应器性能与此相应变化,有机物去除率和产气率逐渐提高且趋于稳定.结果表明,EGSB处理涤纶仿真丝绸印染废水的启动过程用了50 d左右,启动后形成的颗粒污泥床层占反应器有效容积的25%和污泥量的65%左右,COD去除率为57%～64%,产气率为0.12～0.17 m3·(kgCOD)-1.污泥的分化与颗粒化、稳定的有机物去除率与产气率是反应器完成启动的标志.     

含芳烃废水的ClO2催化氧化处理

在自行设计、建立的废水催化氧化反应实验装置上对氯酚、苯酚及苯胺废水进行了ClO2催化氧化处理.苯酚、邻氯苯酚、苯胺的去除率分别达到99.5%、99.3%和97.86%,而相应的CODcr去除率分别为81.6%、83.1%和83.54%.通过对反应中间产物的测定分析发现,用ClO2作氧化剂,在常温常压下催化氧化废水中的芳烃化合物,可以将大分子苯环类污染物氧化分解成小分子的中间产物,从而提高了废水的可生化性,这为ClO2催化氧化技术与生化技术组合处理提供了可行性.     

FeSO4强化活性污泥法除锑技术研究

针对印染废水中难以去除的低浓度锑,采用FeSO₄强化活性污泥法,并结合高通量测序、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)探究其除锑机理。结果表明：(1) FeSO₄强化活性污泥法具有较强的除锑性能,当锑初始浓度为250μg·L^-1,pH为8,Fe²⁺投加量为90 mg·L^-1时,Sb(Ⅴ)去除率稳定在60%以上;共存离子对Sb(Ⅴ)去除率有促进或抑制作用。(2)在投加FeSO₄的驯化过程中,活性污泥微生物丰度和多样性降低,颗粒更松散、比表面积增大、粒径减小,与锑的接触面积增大,从而提高了除锑效率;Fe²⁺在生化过程中被原位氧化为α-Fe O(OH),与活性污泥表面的大量羧基或氨基团结合,附着在活性污泥表面,实现对锑的吸附。     

间二甲苯氨氧化法制备间苯二腈催化剂研究

对氨氧化法制备间苯二腈催化剂进行了研究. 在“微反-色谱”联用装置上完成催化剂的评比和筛选后,在内径30 m m 的石英管固定床反应器上印证并进行工艺条件实验. 考察了反应温度、氨比、空气比和空速对反应的转化率,摩尔收率和选择性的影响. 在所确定的工艺条件下使用m -509 号催化剂,转化率高达99.8% 、摩尔收率70.4% ,生成的间苯二腈为白色针状结晶,纯度高于98.5% . 在湖南南天实业股份有限公司的560 m m 工业流化床反应塔上进行了为期6 个月的工业性试验,摩尔收率达66.5% ,间苯二腈含量高于98% ,单腈含量低于0.25% ,性能优于现行工业催化剂.     

高效BiOI/BiOBr可见光催化剂的制备、性能及机理研究

利用无机原料水热合成法制备BiOI/BiOBr复合可见光催化剂,通过XRD、SEM、EDS、DRS、I-t响应曲线等手段对催化剂的物相组成和光化学性能进行了系统表征.以RhB为目标污染物,考察了催化剂的光催化活性并对最优比例催化剂的稳定性进行评价,通过ESR分析和自由基捕获实验探究了RhB的光催化降解机制.研究结果表明:无机原料水热合成法可成功制备纯度高、结晶性能良好的BiOI/BiOBr复合可见光催化剂;BiOI的复合降低了BiOBr光催化剂的电子-空穴的复合,拓宽其可见光响应范围,提高了光催化降解活性,其中质量比为8%的BiOI/BiOBr活性最佳,可见光照21min后RhB的脱色率可达100%,是纯BiOBr的1.50倍,且重复使用5次后仍具有较高的光催化活性;复合催化剂光催化降解RhB的过程中,参与降解的主要活性物种为空穴(h+)和超氧自由基(·O-2).     

硬脂酸法制备超细二氧化钛及其光催化降解苯酚废水的研究

采用硬脂酸作为防团聚剂改良的溶胶一凝胶法制备了TiO2光催化荆,并用BET、XRD、Raman光谱对样品进行了表征,考察了硬脂酸(STA)和钛酸丁酯摩尔比、焙烧温度以及催化剂用量等条件对催化剂活性的影响.结果表明硬脂酸有效抑制了TiO2光催化荆粒径的增大,增高了TiO2光催化刑晶型转变温度;拉曼数据显示催化剂粒径越小,拉曼特征峰发生蓝移,能级间隔略有增大;硬脂酸(STA)和钛酸丁酯摩尔比为1.51,焙烧温度450℃,催化剂浓度2 g·L-1时催化剂活性最好,300 W高压汞灯光照2 h,对苯酚的降解率达97.0%.     

KF/La2O3催化剂催化菜籽油酯交换反应制备生物柴油

通过植物油酯交换法制备的生物柴油是一种清洁的可再生能源．实验从环境友好的角度出发采用KF／La2O3固体碱催化剂催化菜籽油制备生物柴油．考察了KF的负载量、醇／油摩尔比、催化剂用量和反应时间对该酯交换反应的影响、实验结果表明，通过浸渍并在873K煅烧4h，可以制得理想的KF添加量（KF与La2O3的质量比）为15％的KF／La2O3催化剂．采用该催化剂，当醇与油摩尔比为12：1、反应温度为65℃、反应时间为1h、催化剂用量（催化剂与油的质量比）为3％时，酯交换反应的转化率可以达到94．3％．     

复苏促进因子增效PACT处理印染废水

利用复苏促进因子（resuscitation-promoting factor,Rpf）促进活的但不可培养 （viable but non-culturable,VBNC）的细菌复苏和生长的特性,通过序列间歇式活性污泥法（SBR）实验,探究用Rpf增效粉末活性炭活性污泥工艺（powder activated carbon treatmeat,PACT）处理印染废水的最佳工况,同时研究了Rpf对活性污泥的强化机理和对微生物的影响。实验选用302型木质粉末活性炭（PAC）,得到最佳投加条件为PAC 30 mg·L^-1·d^-1,Rpf 6 mg·L^-1·（3 d）^-1。实验表明,PAC和Rpf具有协同作用,可改善污泥的沉降性能,增强传统PACT的生化处理能力,提高活性污泥微生物的多样性,增大种群丰度,使系统稳定高效运行。     

核壳Fenton催化剂CuFe_2O_4@PDA-Cu的制备、表征及其活化H_2O_2降解染料的性能

为得到新型高效多相催化剂,有效去除废水中的染料,以Cu(Ac)_2与CuFe_2O_4@PDA为原料制备了催化剂CuFe_2O_4@PDA-Cu.通过IR、XRD、XPS、UV-Vis、DRS技术对催化剂的性能进行了表征,考察了温度、H_2O_2用量、催化剂用量、pH值、盐等对催化活性的影响.利用HPLC测定降解产物,采用自由基捕获和抑制实验进行机理验证,发现催化剂是核壳结构.温度升高、pH值升高、H_2O_2和催化剂用量的增加均有利于提高催化活性;氯化物、硫酸盐、硝酸盐和磷酸盐不影响催化效果,溴化物和亚硝酸盐降低了催化效果.得到的最优降解条件为:T=30℃,催化剂用量10mg·L~(-1),pH=9,过氧化氢用量10mmol·L~(-1),染料浓度30mg·L~(-1).最优条件下催化剂可循环使用4次以上;甲基橙、茜素红和罗丹明B的去除率为100%;染料R0213、O0118和B0115的去除率大于60%.降解产物有草酸、马来酸和CO_2.甲基橙、茜素红和罗丹明B降解后COD_(Mn)=2~4mg·L~(-1).水杨酸捕获·OH生成2.5-二羟基苯甲酸,叔丁醇抑制染料降解.结果表明,催化剂可活化H_2O_2产生·OH,·OH攻击染料分子开环降解直至矿化.该研究为开发高效多相催化剂,有效去除废水中的染料提供了科学依据.