周文俊[1]2003年在《催化湿式氧化法处理焦化废水的研究》文中研究说明焦化废水属高COD（化学需氧量）值、高氨氮量的处理难度大的工业有机废水，危害较大。若不经处理就排入水体会使水生物中毒，农作物减产，引发各种疾病。传统的水处理技术对高浓度难氧化的焦化废水作用有限，研究有效的方法解决污水处理的问题是十分有意义的。催化湿式氧化法是20世纪80年代兴起的一种水处理技术。它将待处理污水置于密闭的容器中，在高温高压条件下通入空气或氧气作为氧化剂，加入催化剂，让污水中有机物降解成为水、二氧化碳及氮气得到净化。它能较好地将焦化废水中的有机组分和氨氮污染物氧化降解，使废水中的各项污染物达标排放。本文采用催化湿式氧化法对模拟的废水进行了处理，积累了相关操作参数，以期应用于实际工业过程。工作的主要内容有以下几个方面：（一）制备和表征了用于催化湿式氧化法处理焦化废水的催化剂为了降低反应温度、压力等因素对反应设备和能耗的要求，实验制备了以过渡金属氧化物为活性组份的催化剂。通过改变催化剂制备条件，向催化剂中添加第二活性组分及催化助剂，选择载体等工作制备出不同催化剂并将其应用于废水氧化，通过比较催化氧化效果优化催化剂制备工艺。针对过渡金属氧化物活性组分易溶出的问题，向催化剂中引入了稀土金属元素，制备了催化剂，将活性组份溶出量降低为原来的16％，提高了催化剂的稳定性。此外，用比表面测定仪、电子能谱和扫描电镜对催化剂的结构特性进行了表征，初步了解了制备工艺对催化剂的结构和性能的影响。（二）考察了处理焦化废水中不同组分适宜的工艺条件焦化废水成分复杂。含酚废水、喹啉废水和氨氮废水是其中叁类最主要的污染物。为了解催化湿式氧化法对焦化废水催化降解的具体作用，各类污染物适宜的氧化降解工艺条件，针对这叁类污染物配制了相应的模拟废水，并分别进行了催化氧化实验。本文考察了反应温度、氧气分压、pH值对降解效果的影响，初步确定了各组分适宜的催化氧化条件。在自制的催化剂存在的条件下,含酚废水在165℃，氧气分压1.6MPa,初始pH为6时,反应50minCOD去除率为96.4%。喹啉废水在200<WP=4>℃,氧气分压5MPa,初始pH为3时,反应80min喹啉降解率94.3%。氨氮废水在270℃,氧气分压6MPa,初始pH为13时,反应3h氨氮去除率97.9%，达到国家二级排放标准。此外,根据不同条件下废水浓度与反应时间的实验数据回归出废水催化氧化降解的反应动力学方程。
方振炜, 李光明, 赵建夫[2]2003年在《催化湿式氧化法处理焦化废水的分析》文中认为概述了焦化废水水量大、成分复杂、污染物浓度高等水质特点和传统焦化废水处理方法及其缺陷,提出应用催化湿式氧化技术处理焦化废水这一新途径。并就技术和经济方面对催化湿式氧化技术处理焦化废水进行了分析,说明利用该技术处理焦化废水不仅技术上可行而且具有较好的综合效益。指出了催化湿式氧化技术在工业化过程中面临催化剂溶出和反应设备材质要求高等问题。
钱俊峰[3]2006年在《催化湿式氧化法处理工业废水的研究》文中指出高浓度难降解工业有机废水的处理是现阶段国内外环保领域亟待解决的一个重大问题。目前,处理这类工业有机废水具有较大优势的是催化湿式氧化技术(CWAO)。它是将待处理废水置于密闭容器中,在高温高压条件下通入空气或氧气作为氧化剂,同时加入催化剂,让废水中有机物降解成为水、二氧化碳和氮气而得到净化。近年来催化湿式氧化技术所采用的贵金属催化剂催化氧化高浓度工业有机废水表现出较好的活性和稳定性,但是贵金属的稀有和昂贵在一定程度上限制了其工业的应用。因此,研制高效、稳定、廉价的催化剂,成为该技术的关键。本文采用高浓度难降解十二烷基苯磺酸钠(SDBS)废水作为模拟工业有机废水,通过催化湿式氧化技术对其进行处理,从而寻找出适合处理该废水廉价、高效的催化剂,并针对该催化剂进行了催化湿式氧化处理该废水工艺条件的优化。工作的主要内容有以下几个方面:1.适用于CWAO处理SDBS废水催化剂的制备与表征(1)制备了Cu-Co-Ce复合催化剂。根据氧化催化原理选择了CuO作为催化剂的主活性组分,通过与Mn、Fe、Zn、Co、Cr氧化物进行复合制备出复合催化剂,研究表明,Cu-Co复合催化剂催化活性最好,CODcr去除率由单组份氧化铜的55.7%提高到68.7%;CeO2电子助剂的加入,复合催化剂的CODcr去除率由68.7%提高到88.4%。(2)优化了复合催化剂中活性组分的配比并在此基础上考察催化剂的制备工艺(焙烧温度,焙烧时间)对催化效果的影响,得出了较优配比与适宜的制备工艺条件。(3)考察了不同催化剂制备方法、电子助剂添加量、焙烧温度、废水PH值对催化剂活性组分Cu2+流失的影响。2.在确定了高效复合催化剂的基础上考察了工艺条件对处理SDBS废水CODcr去除率的影响(1)系统的考察了反应温度、氧气分压、PH值对CODcr去除率的影响,得
付迎春[4]2004年在《催化湿式氧化法处理氨氮废水的研究》文中进行了进一步梳理随着工农业生产的发展,含氨废水的排放量急剧增加,对人、畜及生态平衡造成严重危害,因此有效去除氨氮废水成为现代环保的一项重大课题。目前,处理高浓度含氨废水普遍采用的技术是物化—生物法,该方法不仅占地面积大,工艺流程长,运行费用高,而且对氨氮的去除效果不佳。近年新开发的催化湿式氧化技术采用贵金属催化剂催化氧化氨氮废水表现出优良的处理效果,但贵金属催化剂的成本成为限制其工业化应用的瓶颈。因此,研制高效、稳定、廉价的催化剂,成为该技术的关键。本文基于氨氮催化氧化的机理,试图寻找廉价,高效的催化剂并针对该催化剂进行了催化湿式氧化处理氨氮废水工艺条件的优化,并进一步对其进行实际工业废水的处理。围绕以上设想,本文开展的工作如下:1.适用于 CWAO 处理氨氮废水催化剂的制备与表征(1)制备了 Cu-Mn-Ce 复合催化剂。根据氧化催化原理选择了 CuO 作为催化剂的主活性组分,通过与 Mn、Co、Zn、Ni 氧化物进行复合制备出复合催化剂,研究表明,Cu-Mn 复合催化剂催化活性最好,氨氮去除率由单组份氧化铜的45.2%提高到 59.1%;CeO2 电子助剂的加入,复合催化剂的氨氮去除率由 59.1%提高到 91.0%,而且有效地抑制了铜的溶出,有利于维持高价 MnO2存在。(2)考察载体对催化效果的影响。实验中选择了不同载体制备负载复合催化剂,结果表明孔径大小分布在 6-10nmγ型活性氧化铝载体制备的催化剂对氨氮废水去除效果优良。(3)优化了复合催化剂中活性组分的配比并在此基础上考察了催化剂的制备工艺(焙烧温度,保温时间)对催化效果的影响。得出了较优配方与适宜的制备工艺条件。2.在确定了高效复合催化剂的基础上考察了工艺条件对氨氮去除率的影响。(1)系统地考察了反应温度、氧气分压、pH 值对氨氮去除率的影响。得到在温度 255℃、氧气分压为 4.2Mpa,pH=10.8 下,初始浓度为 1023mg·L-1氨水,反应 150min,去除率达到 98.5%以上。(2)在优化工艺条件的同时考察了催化剂的稳定性并求取了氨氮降解的动 I<WP=4>摘 要力学方程。结果表明在反应连续运行 1000min 后,氨氮(C0=980 mg·L-1)的去除率仍达到 90%以上,具有较高活性与稳定性。求取的动力学方程表明氨氮降解反应为一级反应。3.对实际工业含氨废水的实验考察以实验室的优化工艺条件为基础,对实际焦化废水进行 pH 值的调控,表明:T=255℃、PO2=4.2Mpa、pH=12 条件下,氨氮初始浓度为 3114mg·L-1、COD 为7640 mg·L-1 的焦化废水,去除率分别达到 98.3%和 97.5%。说明制备的催化剂具有广泛的催化氧化效果。
周红星[5]2009年在《A~2/O法和催化湿式氧化法处理焦化废水的经济分析》文中进行了进一步梳理根据焦化废水的水质特点,选择采用A2/O法和催化湿式氧化法处理焦化废水。通过两种不同工艺处理同源焦化废水的技术比较和经济分析,得出催化湿式氧化法是一种可行的焦化废水处理技术。
李雪[6]2008年在《湿式氧化处理难降解有机废水的研究》文中进行了进一步梳理难降解有机废水的处理是现阶段国内外环保领域亟待解决的一个重大问题。目前，处理这类有机废水具有较大优势的是湿式氧化技术（WAO）。近年来湿式氧化技术所采用的贵金属催化剂催化氧化有机废难降解水表现出较好的活性和稳定性，但贵金属的稀有和昂贵在一定程度上限制了其工业应用。因此，开发高效、稳定的非贵金属体系处理难降解有机废水成为该技术推广的关键。本论文采用湿式氧化法对染料进行降解研究。以偶氮染料活性红2BF为模型污染物，采用KBrO_3/O_2体系及NaNO_2/FeCl_3/O_2体系对其进行降解。得到如下结果：采用KBrO_3/O_2体系处理活性红2BF最佳工艺条件为：染料浓度为400mg/L时，温度160℃、氧分压0.8MPa、n(KBrO_3):n(活性红2BF)=0.5:1、pH=4、反应时间6h。在最佳条件下，活性红2BF由红色变为无色，TOC去除率为52%。采用NaNO_2/FeCl_3/O_2体系处理活性红2BF最佳工艺条件为：染料浓度为400mg/L时，温度160℃、氧分压0.8MPa、活性红2BF:NaNO_2:FeCl_3(摩尔比)＝1:1:0.2、pH=3、反应时间6h。在最佳条件下，TOC、COD和色度去除率分别为63%、70%和99%。采用紫外可见光谱法对染料降解过程进行初探。结果表明：在降解过程中，随着反应时间的增加，染料最大吸收峰逐渐减弱直至消失，染料的偶氮键被破坏。分别对两个体系降解染料活性红2BF的动力学进行了研究，两个反应都符合准一级反应。采用KBrO_3/O_2体系降解偶氮染料活性红2BF的活化能EaTOC为46.9kJ/mol，速率方程为：采用NaNO_2/FeCl_3/O_2体系降解偶氮染料活性红2BF的活化能EaTOC和EaCOD分别为93.4kJ/mol和47.4kJ/mol，速率方程为：
杨阳[7]2009年在《催化湿式氧化处理难降解有机废水的研究-AC-FeCl_3/O_2体系降解偶氮染料》文中研究说明纺织印染行业是工业废水排放大户，占总工业废水排放量的35%，其废水具有有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大、毒性大、可生化性差的特点。偶氮染料在染料中占70%以上，是合成染料中数量、品种最多的一类。催化湿式氧化法作为一种新兴的高级氧化技术因具有高效广谱、二次污染少等特点在染料废水的处理上显示出了巨大的潜力。本论文采用非均相催化湿式氧化法对偶氮染料进行降解研究。采用AC–FeCl_3/O_2催化氧化体系，分别以偶氮染料甲基橙和活性红2BF为模型污染物对其进行降解。得到如下结果：采用AC–FeCl_3/O_2体系降解甲基橙的最佳工艺条件为：在甲基橙浓度为200mg/L，温度150℃、压力0.5MPa、pH为3、催化剂投加量4g/L，反应1h。在最佳条件下，TOC和色度去除率分别为92.5%和95.4%；同时，在最佳反应条件下考察得到了FeCl3/AC催化剂的最佳制备条件：浸渍时间4h、浸渍方式普通浸渍、浸渍液浓度0.5mol/L、焙烧温度300℃、焙烧时间3h、干燥方式室温24h。采用AC–FeCl_3/O_2体系降解活性红2BF最佳工艺条件为：活性红2BF浓度400mg/L，温度150℃、压力0.5MPa、pH为3、催化剂投加量4g/L，反应1h。在最佳条件下，TOC和色度去除率分别为94.2%和94.4%。采用紫外可见光谱法对反应机理做了初探。结果表明，在较短时间内两种偶氮染料均已得到了较好的降解，而要完全降解需要更长的反应时间以及更苛刻的反应条件，从而大大提高了染料废水的可生化性。对AC–FeCl_3/O_2体系降解甲基橙的动力学进行了研究，甲基橙降解过程的动力学符合准一级反应，并得到相关的影响因素对反应动力学的速率方程。甲基橙降解过程的反应速率方程为：rTOC=dCTOC/dt=-2.6×10~7exp(-6.3×10~4/RT)CTOC综上所述，AC–FeCl_3/O_2体系对染料的处理效果明显，为染料废水的处理开辟了一个新的途径。在该体系中，利用价格便宜、简单易得的氧化剂和催化剂，降低使用或完全不用有机溶剂，并且使用可工业化的反应装置，使整个催化氧化体系具有可工业化的应用前景。
栾明明[8]2012年在《湿式氧化法处理含油污泥研究》文中进行了进一步梳理含油污泥组成成分复杂，除含有大量的残留油类，还含有苯系物、酚类、蒽、芘等恶臭的有毒有害物质，如不加以处理，直接排放会给环境带来严重的污染。采用传统的焚烧处理或者生物方法，会造成处理效率低、处理效果差，因此，含油污泥的处理成为石油和石化行业的一项环保难题。本文以含油污泥作为研究对象，采用湿式氧化法处理含油污泥，研究其降解反应特性，为含油污泥处理提供指导。考察了湿式氧化工艺处理含油污泥中的主要操作条件，如含油污泥初始COD、反应温度、反应时间等对含油污泥处理效果的影响，在充足的供氧量条件下，湿式氧化在较宽含油污泥COD范围内都具有良好的处理效果，得到了最佳的反应条件：反应温度330°C、压力为12MPa、过氧量为0.8、含油污泥初始COD为20000mg/L、反应时间为9min，此时COD去除率为88.4%。正交试验结果表明，反应温度是影响处理效果的最关键因素。在湿式氧化效能的研究中发现，含油污泥经过湿式氧化处理后，取出液的可生化性得到明显提高。且随着处理温度的提高，流出液的可生化性越来越好。在温度为330°C时，流出液的BOD_5/COD值大于0.45，此时可生化性最好。催化湿式氧化工艺能在较温和条件下提高处理的效果。论文研究发现碱、过渡金属离子两类催化剂对湿式氧化处理含油污泥具有很好的催化作用。研究结果表明，添加Na_2CO_3和NaHCO_3均有利于含油污泥COD的去除，添加NaHCO_3比Na_2CO_3处理效果更好；添加NaHCO_3的最适宜浓度为200mg/L，此时COD去除率达到最大值97.7%。金属离子催化剂对湿式氧化含油污泥具有较好的催化活性。各种金属盐催化剂的催化活性由高到低的顺序为：FeCl_3＞NiCl2＞MnCl2。随着反应时间的延长，在Fe~(3+)和Ni2+催化作用下，含油污泥的COD去除率提高。到反应9min时，FeCl_3和NiCl_2催化下的COD去除率分别为99.7%和97.8%。
董俊明[9]2005年在《过氧化氢催化湿式氧化处理难降解废水技术的研究》文中认为湿式氧化法(WAO)是处理高浓度、有毒有害、难降解有机废水的一种有效手段,但由于其要求在高温高压下进行,且催化剂大多为贵重金属系列,难制备,易流失,成本高,使它在实际应用中受到限制。因此研制高效、经济合理的非贵重金属系列催化剂,尽量降低反应温度和压力,达到在常温常压下进行,将会对湿式氧化法的推广应用有重大意义。鉴于此,作者通过查阅资料和研究,对过渡金属如Mn、Cu、Ce、Sn、Ag、Bi、Fe、Zn、Co、Ti等等的氧化物进行了广泛的实验与探索,开发了四员复合氧化物负载型催化剂,以过氧化氢(H2O2)为氧化剂,在常温常压下,对高浓度有机废水用催化湿式过氧化氢氧化法(Catalytic Wet Hydrogen Peroxide Oxidation简称CWHPO)处理,可达到比较满意的结果。通过实验室的小试规模确定了各种催化湿式氧化的条件,通过不同催化剂处理效果的比较表明,四元组合MnO2-CuO-CeO2-Fe2O3及MnO2-CuO-CeO2-CoO(摩尔比2:4:2:1)催化剂性能较好,当反应在常温常压下,维持pH在弱酸性的范围,反应时间为40～60min时,COD的去除率大于80%,色度去除率大于90%,达到了比较满意的处理效果。另外本文从动力学的角度建立了在常温常压下采用催化湿式氧化法处理高浓度工业有机废水的反应动力学模型,当反应时间40～60min,废水中COD浓度可由1000mg / L降至100mg / L以下,针对这一多相催化氧化反应过程,以COD为目标污染物,对反应时间、反应物初始COD浓度、氧化剂加入量等主要因素进行了充分的研究,结果表明:该反应模型计算值与实验值有较好的相关性(相关系数R>0.92),对进行催化湿式氧化法净化废水中COD性能的模拟研究具有良好的适用性。在介绍催化湿式过氧化氢氧化技术的同时,本文也探讨了这种技术用于实际废水处理的可能性,从经济合理、技术成熟等诸多方面论述了这种方法的经济技术指标,指出了这种处理方法的优缺点和现存的问题,综述了近几十年来催化湿式氧化法在废水预处理中的作用与地位,并探索了该领域的发展方向和今后要努力解决的主要问题。
陈莎, 张颖, 曹莹, 王晓伟[10]2007年在《催化湿式氧化法处理有机废水的催化剂研究》文中指出催化湿式氧化法是处理高浓度、有毒有害、难降解有机废水的一种有效手段。本文分析总结了过渡金属、贵金属和稀土金属等作为均相催化剂与非均相催化剂,采用催化湿式氧化法处理有机废水的性能,特别是比较了它们处理多种有机废水时对COD的去除效率和载体的使用情况。从分析中可以看出,氧化铝是非常好的载体,多组分复合催化剂比单组分催化剂具有更好的催化性能,以Cu、Mn、Ce为主要活性组分的复合催化剂具有很高的催化活性,并且应用范围广。最后探讨了催化剂的反应机理和发展前景。
参考文献：
[1]. 催化湿式氧化法处理焦化废水的研究[D]. 周文俊. 南京工业大学. 2003
[2]. 催化湿式氧化法处理焦化废水的分析[J]. 方振炜, 李光明, 赵建夫. 工业水处理. 2003
[3]. 催化湿式氧化法处理工业废水的研究[D]. 钱俊峰. 南京工业大学. 2006
[4]. 催化湿式氧化法处理氨氮废水的研究[D]. 付迎春. 南京工业大学. 2004
[5]. A~2/O法和催化湿式氧化法处理焦化废水的经济分析[J]. 周红星. 辽宁化工. 2009
[6]. 湿式氧化处理难降解有机废水的研究[D]. 李雪. 大连工业大学. 2008
[7]. 催化湿式氧化处理难降解有机废水的研究-AC-FeCl_3/O_2体系降解偶氮染料[D]. 杨阳. 大连工业大学. 2009
[8]. 湿式氧化法处理含油污泥研究[D]. 栾明明. 东北石油大学. 2012
[9]. 过氧化氢催化湿式氧化处理难降解废水技术的研究[D]. 董俊明. 湖南大学. 2005
[10]. 催化湿式氧化法处理有机废水的催化剂研究[J]. 陈莎, 张颖, 曹莹, 王晓伟. 环境科学与管理. 2007
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