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多相催化臭氧化水处理技术研究进展

环境工程 2014年第1期32卷 37-41,54页

作者：游洋洋卢学强许丹宇张涛石岩杨昂天津工业大学环境与化学工程学院天津300387 天津市联合环保工程设计有限公司天津300191 天津市环境保护科学研究院天津300191

在水处理研究与实践中,多相催化臭氧化技术作为一种新型高级氧化技术,受到高度关注。多相催化臭氧化的催化剂常采用金属氧化物、纳米金属氧化物和金属氢氧化物,其载体通常采用活性氧化铝、活性炭及蜂窝陶瓷等多孔材料。对多相催化臭氧... 详细信息

在水处理研究与实践中,多相催化臭氧化技术作为一种新型高级氧化技术,受到高度关注。多相催化臭氧化的催化剂常采用金属氧化物、纳米金属氧化物和金属氢氧化物,其载体通常采用活性氧化铝、活性炭及蜂窝陶瓷等多孔材料。对多相催化臭氧化常用的催化剂及其载体在水处理中的应用进行评述,并分析了该技术的应用前景及研究中存在的问题。

关键词：多相催化臭氧化催化剂载体水处理

多相催化臭氧化技术处理染料废水生化出水的试验研究

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多相催化臭氧化技术处理染料废水生化出水的试验研究

作者：徐红岩北京化工大学

学位级别：硕士

本课题采用多相催化臭氧化技术处理染料废水一级生化出水,优化操作参数,考察在最优条件下该技术对废水COD、色度的去除能力和对废水可生化性的改善能力;在此基础上对废水特征污染物4-氯-2-硝基苯胺的催化臭氧化降解路径和机理进行分析... 详细信息

本课题采用多相催化臭氧化技术处理染料废水一级生化出水,优化操作参数,考察在最优条件下该技术对废水COD、色度的去除能力和对废水可生化性的改善能力;在此基础上对废水特征污染物4-氯-2-硝基苯胺的催化臭氧化降解路径和机理进行分析和推测。首先,进行催化剂的筛选及操作参数的优化试验,以COD的去除率为考察指标,结果表明:最优催化剂为自制氧化铝负载锰、铈氧化物的复合型催化剂,最佳臭氧浓度为25 mg·L-1,最佳接触时间为20 min,最佳气体流速为0.2 L·min-1,最佳臭氧投加量为200 mg·L-1,与过氧化氢联用效果不好;ICP、EDS、BET、SEM等测试结果表明经过90天连续使用的催化剂形态结构没有明显变化,活性组分没有流失,性能比较稳定。其次,考察最优条件下该技术对废水的处理效果,分析废水COD、色度、SOUR、生物毒性和BOD5的变化,并对处理前后废水所含有机化合物进行定性、定量分析,探讨该技术对废水污染物的降解能力和对废水可生化性的改善效果,连续实验结果表明:实际废水水质波动,最优操作条件下废水COD平均去除率为32%,色度去除率高达95%,臭氧化指数约为1,臭氧的利用率较高,该技术处理废水性能稳定,具有一定的抗冲击性;处理后活性污泥比耗氧速率平均从 0.0403 mgO2·(gMLSS·min)-1提高至 0.1903mgO2·(gMLSS·min)-1,生物毒性从60%左右降至0%,GC-MS分析显示该技术可完全去除废水中苯胺类、酚类和硝基苯类有毒污染物,实验结果充分说明催化臭氧化技术可以有效降低废水毒性,改善废水的可生化性;连续实验结果说明催化臭氧化技术可以有效提高二级生化处理效率。最后,采用实验配水的方式来研究催化臭氧化降解4-氯-2-硝基苯胺的路径和机理,建立反应动力学模型,为该技术在实际染料废水处理过程中的使用提供数据和理论支持。结果表明,水中4-氯-2-硝基苯胺浓度较高时由臭氧间接氧化和直接氧化协同降解,浓度较低时必须通过臭氧间接氧化去除;催化臭氧化降解4-氯-2-硝基苯胺符合拟一级反应动力学,表观速率常数为7.64×10-4S-1。

关键词：多相催化臭氧化染料废水可生化性 4-氯-2-硝基苯胺

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多相催化臭氧化水处理技术的机理研究进展

黑龙江科学 2015年第4期6卷 46-47页

作者：袁磊张继舟杨帆倪红伟同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092 黑龙江省科学院自然与生态研究所湿地与生态保育国家工程实验室哈尔滨150040

多相催化臭氧化工艺是水处理领域的研究热点,通常多相催化臭氧化常被归属于高级氧化技术,遵循羟基自由基反应机理。近几年一些研究结果表明,并非所有的催化臭氧化过程都生成了羟基自由基,本文重点简述了多相催化臭氧化工艺机理的研究进展。

关键词：多相催化臭氧化有机污染物反应机理水处理

多相催化臭氧化技术在水资源污染治疗中的研究分析

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广东化工 2019年第7期46卷 128-128,121页

作者：谢伟广东石油化工学院广东茂名525000

在针对水资源所展开的处理研究中,多相催化的臭氧化技术属于一种较为高级的先进技术,其中所应用的催化剂通常为金属、纳米等氧化物,载体材料通常为活性炭与氧化铝等,而且自从这种技术诞生以来就备受社会各界的广泛关注。基于此,在本篇... 详细信息

在针对水资源所展开的处理研究中,多相催化的臭氧化技术属于一种较为高级的先进技术,其中所应用的催化剂通常为金属、纳米等氧化物,载体材料通常为活性炭与氧化铝等,而且自从这种技术诞生以来就备受社会各界的广泛关注。基于此,在本篇文章中主要针对多相催化中的臭氧化催化剂展开了较为具体的分析,进而针对多相催化中的臭氧化水处理技术展开全面研究,希望可以为多相催化中臭氧化水的处理技术研究进展提供参考依据。

关键词：多相催化臭氧化水处理技术研究进展

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臭氧多相催化氧化处理微污染水中试研究

环境科学学报 2006年第9期26卷 1412-1419页

作者：马军韩帮军张涛陈忠林何文杰韩宏大哈尔滨工业大学天津自来水集团有限公司

通过中试系统初步比较了非均相催化剂催化臭氧化与传统中间臭氧化在饮用水深度处理中的净化效能.结果表明,对有机物污染宏观指标CODMn、TOC的控制,催化臭氧化具有明显优势,降低了后续处理工艺的有机物负荷;催化臭氧化与中间臭氧化对UV25... 详细信息

通过中试系统初步比较了非均相催化剂催化臭氧化与传统中间臭氧化在饮用水深度处理中的净化效能.结果表明,对有机物污染宏观指标CODMn、TOC的控制,催化臭氧化具有明显优势,降低了后续处理工艺的有机物负荷;催化臭氧化与中间臭氧化对UV254的去除率相当;催化剂能够强化臭氧氧化,使其进一步去除水中持久性有毒有害有机物,并且显著地提高了臭氧氧化氨氮生成硝酸盐氮的能力,催化剂也强化了臭氧的传质与利用.

关键词：微污染多相催化臭氧化遗传毒性 NH4+-N 传质

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臭氧催化氧化处理制膜污水厂二级生化出水

工业水处理 2017年第8期37卷 74-78页

作者：安盼盼杨晓进戚伟康李新涛代攀陈亦力北京化工大学化学工程学院北京100029 北京碧水源膜科技有限公司北京101400

某制膜企业污水处理厂二级生化出水的可生化性极低,难以达标排放。以其为原水,采用连续流动固定床反应器进行多相催化臭氧氧化试验,分别考察了吸附及催化性能、臭氧投加量、进气臭氧浓度、水力停留时间、床层高度对二级生化出水处理效... 详细信息

某制膜企业污水处理厂二级生化出水的可生化性极低,难以达标排放。以其为原水,采用连续流动固定床反应器进行多相催化臭氧氧化试验,分别考察了吸附及催化性能、臭氧投加量、进气臭氧浓度、水力停留时间、床层高度对二级生化出水处理效果的影响。结果表明,采用多相催化臭氧氧化具有明显的处理效果,在臭氧质量浓度为30 g/m3、水力停留时间2 h、催化床层高度1 m的条件下,出水COD_(Cr)臭氧催化氧化效果。

关键词：多相催化臭氧化二级生化出水分段进气

MnCeOx复合氧化物和MnOx/TNT氧化物催化臭氧化水中有机污染物的研究

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MnCeOx复合氧化物和MnOx/TNT氧化物催化臭氧化水中有机污染物的研...

作者：路哓阳河北师范大学

学位级别：硕士

我国水体污染状况不可小觑,越来越多的工作者投身于处理污染水的研究。以产生大量自由基为主体的高级氧化技术备受人们关注。高级氧化技术包括光化学氧化法、催化湿式氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法等,其中臭氧氧化法具有能分解一般... 详细信息

我国水体污染状况不可小觑,越来越多的工作者投身于处理污染水的研究。以产生大量自由基为主体的高级氧化技术备受人们关注。高级氧化技术包括光化学氧化法、催化湿式氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法等,其中臭氧氧化法具有能分解一般氧化剂难于破坏的有机物,反应快,反应完全,不产生二次污染等优点。本文通过简单的方法制备了MnCeO、MnO/TNT复合氧化物催化剂,通过XRD,TEM,XPS,FTIR和BET等对其进行结构表征,并对它们的催化臭氧化水中有机污染物的性能进行评价。降解过程中的中间产物和反应机理也进行了相应的研究。本文研究的内容包括以下三个方面:(1)MnCeO复合催化剂的制备及其催化臭氧化性能本章通过氧化还原法制备MnCeO复合催化剂,考察了锰铈不同比例、pH值、焙烧温度等制备条件对MnCeO催化剂性能的影响。确定了用氧化还原法制备MnCeO复合催化剂的最佳条件:反应物Ce/Mn摩尔比为2:8,反应温度为60°C,pH=6,搅拌反应2h,马弗炉350°C煅烧4h。以安替比林(AP)为目标污染物,对该催化剂进行了催化性能实验。通过比表面仪、X线衍射仪、电镜扫描仪,透射电镜仪等对该材料进行了表征。结果表明:该催化剂具有更强的电子转移能力,可以有效促进臭氧分解产生羟基自由基,对AP溶液的矿化率可达80%以上。AP的降解中间产物主要为单独臭氧很难降解的草酸,而中间产物主要被羟基自由基氧化去除。在低pH条件下,有机物和活性物种在催化剂表面的反应占主导地位。(2)MnO/TNT氧化物催化剂的制备及其催化臭氧化性能本章以锐钛矿为原料采用水热法制备了钛酸盐纳米管(TNT),通过浸渍法制备Mn/TNT纳米材料。以对硝基苯酚(PNP)为目标污染物,对其进行了催化臭氧化性能评价。并通过X线衍射仪、比表面仪、扫描电镜仪等对其进行了表征。结果表明:此催化剂在臭氧系统中对对硝基苯酚(PNP)的矿化展现出较高的活性,45min内矿化率可高达95%。PNP被溶液中的臭氧分子和活性自由基氧化,臭氧化中间体为小分子羧酸如甲酸和草酸,这些羧酸被羟基自由基进一步氧化。催化剂的电负性表面和表面酸性位有利于臭氧分子的吸附,而高度分散的MnOx可以有效分解吸附的臭氧生成羟基自由基,从而提高了臭氧利用率和对污染物的矿化率。(3)MnO/TNT氧化物催化剂催化臭氧化水杨酸及其机理探究本章以水杨酸(SA)为目标污染物对MnO/TNT氧化物催化剂进行活性评价。试验结果显示酸性条件下,水杨酸(SA)的矿化率达到90%以上,且该催化剂具有良好的循环使用效果。为进一步探究水杨酸(SA)降解机理,分别加入不同大分子有机酸如柠檬酸、抗坏血酸、富里酸等;小分子无机酸如草酸、甲酸、丁二酸等;苯系物如甲苯、苯酚、没食子酸等,通过高效液相色谱仪探究其对催化剂催化臭氧化水杨酸的影响。此外还加入了几种常见阴阳离子如Na+、K+、Ca2+、Cl-、NO3-、CO32-等等,通过TOC仪探究其对催化臭氧化降解水杨酸矿化率的影响。

关键词：多相催化臭氧化复合氧化物有机污染物机理

O_3/TiO_2/Al_2O_3处理钻井废水的试验研究

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工业水处理 2014年第6期34卷 69-72页

作者：杨德敏袁建梅重庆地质矿产研究院重庆市页岩气资源与勘查工程技术研究中心重庆400042 重庆地质矿产研究院国土资源部页岩气资源勘查重点实验室重庆400042 油气资源与探测国家重点实验室重庆页岩气研究中心重庆400042 西南石油大学化学化工学院四川成都610500

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/A... 详细信息

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/Al2O3明显地提高了对废水COD的去除率,且碱性pH环境利于TiO2/Al2O3催化臭氧化反应的进行;在催化剂投加量为3.75g/L,臭氧质量浓度为80mg/L,pH为9.4的条件下,反应25min后,COD去除率可达92.35%,废水COD可从890 mg/L降至约68 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。

关键词：钻井废水多相催化臭氧化臭氧 TiO2 Al2O3