二氧化氯催化氧化处理高浓度有机废水
催化湿式二氧化氯氧化法处理高浓度有机农药废水的研究

Ke ywor s Caay i tc lrn ixd xd to ( d t tcwe ho iedo ieo i ain CW CDO ) o de c tlss l :L a d aa yt;Ma e aigmeh d;P itn dy iga d og ni p sii c rtn to rn ig- en n r a c-e t de c
酸亚 锰 、 酸钠 、 酸铜 和硝 酸铈 等 作 为制备 催 化剂 的前 正钒 硝 驱 物 , A -1 为载 体 _ 为 了便 于 控 制 溶液 的酸 碱 度 , 择 0 引 , 选 氨水 和硝 酸来调 节 D H值 。
1 有 机 农药 废 水 水 质 甲胺 磷 农 药 废水 : O . 2 C D为 23 0 8
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安徽农 业科 学 . unl f nu A r Si20 , 4 2 )5 2— 30 J r hi g .c.0 6 3 (0 :3 85 3 o aoA i
责任 编辑 姜 丽 责任 校对 胡剑胜
催化湿式二氧化氯氧化法处理高浓度有机农药废水的研究
袁芳 , 董俊明 ( 南 通 业 术 院湖 长 lo2 南 建 业 术 院湖 湘 10 1 交 职 技 学 ,南 沙4o; 城 职 技 学 ,南 潭41) . 湖 o4. 湖 13
摘 要 通过 浸 渍法 制备 了 4类 主活性 组 分的 负载 型催 化 剂 , 用于二 氧 化 氯催化 湿 式氧 化 ( WC O) 处理 有 机农 药废 水的 研 究 , C D 法 并 确 定 了催 化湿 式氧化 的条 件 。结果表 明 : 4元组 合 M O -u -e V0 (: 1 ) 化 剂性 能较 好 ; n C OC O .2 2 : 1催 4: 当反 应在 常 温常 压 下 , 维持 p H值 为 3 5 反 应 时间为 3 i , O ~, 0m n时 C D的去除 率 大于 8 %, 5 色度 去除 率大 于 9 %: 0 关 键词 催化 湿 式二 氧化 氯氧化 ( WC O) 负载 型催 化 剂 ; 渍法 ; C D ; 浸 染料 与农 药废水 中图分 类 号 X 9 文 献标识 码 A 52 文 章编 号 0 1 — 6 12 0 )0 5 2 — 3 5 7 6 1 (0 6 2 — 3 8 0
二氧化氯_活性炭组合催化氧化刚果红废水

2011年5月吉林师范大学学报(自然科学版).2第2期Journal of Jilin Normal University (Natural Science Edition)May.2011收稿日期:2011 03 01 基金项目:吉林省环境保护厅项目(200903)第一作者简介:刘 伟(1982-),女,吉林省白山市人,现为吉林师范大学环境工程学院室验师,硕士.研究方向:水化学处理.二氧化氯 活性炭组合催化氧化刚果红废水刘 伟,段小月(吉林师范大学环境工程学院,吉林四平136000)摘 要:采用自制的液体二氧化氯催化氧化刚果红废水,并研究二氧化氯 活性炭组合对处理效果的影响.确定了p H 值,温度及二氧化氯投放量等工艺条件.前期二氧化氯处理,刚果红的去除率为44.61%,后期用活性炭进一步吸附,使刚果红的去除率明显提高,达到80%以上.关键词:二氧化氯;催化氧化;刚果红;活性炭中图分类号:X703.1 文献标识码:A 文章编号:16743873 (2011)02 0064 03 有毒难降解有机废水处理一直是困扰环境保护领域的难题[1].二氧化氯催化氧化法是一种新型高效的催化氧化技术,它是利用强氧化剂二氧化氯在非均相催化剂存在条件下,氧化降解废水中的有机污染物,可直接氧化有机污染物为最终产物或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物,提高废水的可生化性,近年己被人们广泛的应用于环保领域[2 8].本实验探讨了二氧化氯和活性炭组合对刚果红处理效果的影响,以期为实际应用奠定基础.1 实验部分1.1 二氧化氯的配制本实验采用亚氯酸自氧化法制备液体二氧化氯,其反应式为:5NaClO 2+4HCl 4ClO 2+5NaCl+2H 2O1.2 试剂及仪器所用试剂均为分析纯,UV265紫外分光光度计,pHS 3C 型酸度计,HY 6型振荡器、水浴锅、电子天平.1.3 实验方法前期处理,向100mL 刚果红溶液中加入一定量的二氧化氯溶液,反应一段时间后,在最大吸收波长处测定溶液的吸光度,计算去除率.后期处理,加入一定量的活性炭,用振荡器进行搅拌,达到吸附平衡后,用漏斗过滤,在最大吸收波长处测定溶液的吸光度,计算去除率.1.4 分析方法用去离子水配制不同标准浓度的刚果红溶液,以去离子水作为参比溶液,采用紫外分光光度计在200~600nm 的波长范围内对刚果红溶液进行测试,分别得到其在pH> 5.2时的最大吸收峰在495nm 处,在pH <5.2时的最大吸收峰在570nm 处(见图1).实验均在室温条件下进行.(a)pH>5.2(b)pH<5.2图1 刚果红全扫描紫外谱图2 结果与讨论2.1 刚果红初始浓度对去除率的影响改变刚果红初始浓度为20mg/L,40mg/L,60mg/L,80mg/L,100mg/L,150mg/L,200mg/L,25064mg/L.图2为不同浓度刚果红对去除率的影响.从图中可以看出:随着刚果红浓度的增大,去除率降低,也就是说随着刚果红浓度的增大,二氧化氯对其去除效果越不好.其中二氧化氯液对20mg/L 的刚果红去除率最大,到达95%以上.图2 刚果红初始浓度对去除率的影响2.2 有效氯浓度对去除率的影响取不同有效氯浓度的二氧化氯液处理40mg/L 的刚果红.图3为不同有效氯浓度对去除率的影响.从图中可以看出:有效氯浓度越大,对刚果红去除效果越好.尤其在有效氯浓度在250mg/L 到500mg/L 范围内去除率增大趋势明显,在浓度600mg/L 到1200mg/L 之间,去除率也增大,但趋势比较平缓.图3 有效率浓度对刚果红去除率的影响2.3 pH 值对去除率的影响图4为不同pH 对去除率的影响.从图中可知:pH 值不同,去除率呈不规则变化.溶液呈酸性时(pH 为2~6),去除率随pH 增大先增大后减小,pH =5时,去除率约为55%;溶液呈中性时(pH=7),去除率也为55%左右;溶液呈碱性时(pH 为8~12),去除率随pH 值增大呈先增大后减小的趋势,在pH=11时去除率最大达到62%.总体上看,溶液在图4 pH 值对刚果红去除率的影响碱性条件下比酸性条件下对刚果红的去除效果要好.虽然二氧化氯在酸性条件下有更高的氧化还原电极电位,但在碱性条件下,刚果红分子发生构象变化,电子云分布发生变化,从而更易于被二氧化氯氧化.所以最佳pH 值为11.2.4 温度对去除率的影响图5为温度对去除率的影响.从图中看出:随着温度变化,去除率呈不规则变化.温度在20 到30 时去除率下降,温度从30 到60 过程中,去除率又增加,但增大的不明显.从图中还可以看出,为了提高去除率,在室温情况下处理基本可以满足要求.图5 温度对刚果红去除率的影响2.5 二氧化氯 活性炭联合使用对处理效果的影响于ClO 2前期处理,去除率达44.61%的50mL 刚果红中,加入不同量的活性炭,放在振荡器中震荡2个小时测其吸光度,计算去除率,并绘制去除率 活性炭用量曲线.图6为不同活性炭量对去除率的影响.从图中可以看出:加入活性炭与不加入活性炭相比,去除率明显升高.同时,随着加入的活性炭量的增加,去除率也升高.图6 活性炭用量对刚果红去除率的影响3 结论(1)采用液体二氧化氯处理模拟刚果红废水,刚果红初始浓度越大,液体二氧化氯对刚果红的去除率越低.(2)不同浓度的液体二氧化氯处理刚果红,有效氯浓度越大,对刚果红的处理效果越好.(3)随着温度变化,液体二氧化氯对刚果红的去除率呈不规则变化,室温下处理效果最好.65(4)pH值对刚果红的去除率呈不规则变化,总体来说,碱性条件下液体二氧化氯对刚果红的去除率要比酸性条件下高.(5)在经过液体二氧化氯前处理的刚果红溶液中加入活性炭可以更彻底的去除刚果红,而且随着活性炭用量的增加处理效果越好.参 考 文 献[1]寿 鹿,赵 倩,徐晓群,等.难降解有机物对海洋生物影响的研究进展[J].海洋开发与管理,2008,25(5):86~89.[2]Belluati M,Danesi E,et al.Chlori ne dioxide disinfection technology to avoid bromate formation in des ali nated s ea water in potable waterworks[J].Desalination,2007,2(3):312~318.[3]Volk C J,Hofmann R,et al.Imp lementation of chlori ne di oxide disinfec tion:effects of the treatment change on drinking water quality in a full scale dis tribution s ystem[J].Environ.Eng.Sci,2002,1(5):323~330.[4]Petruccia G,Ros ellinib M.Chl orine di oxide i n seawater for fouling control and post disi nfecti on i n potable waterworks[J].Desalination,2005,182:283~291.[5]Veschetti E,Cittadini B,et al.Inorganic by products in waters,disinfected with c hlorine dioxide[J].Microche mical Journal,2005,79:165~170.[6]葛元新,朱志良,等.水体中腐殖酸含量与Cl O2投加量间的相互关系研究[J].河南师范大学学报,2006,34(1):73~76.[7]施来顺,董岩岩,李彦彦,等.二氧化氯催化氧化处理铬黑T模拟废水的实验[J].山东大学学报,2007,37(5):113~117.[8]丁春生,秦树林,缪 佳,等.二氧化氯/活性炭催化氧化处理对硝基苯甲酸废水影响因素[J].环境科学,2008,29(5):1266~1270.Catalytic Oxidation of Congo Red with ChlorineDioxide and Activated CarbonLI U Wei,DU AN Xiao yue(College of Environmental Engi neering,Jilin Normal Uni versity,Siping136000,China)Abstract:Based on the study of possibility of Congo red treatment using the combina tion of chorine dioxide and activat ed carbon,the relevant optimal factors for removing rate,such as pH value,temperature and dosage of oxidant were de termined.The removing rate of Congo red reach about44.6%pretreated with chlorine dioxide,and reach about80% followed treated with ac tivated carbon for absorption.Key words:chlorine dioxide;catalytic oxidation;Congo red;activated carbon(上接第63页)[3]包 霞,斯仁道尔吉.(2+1)维耗散长波方程与(2+1)维Broer-Kaup方程新的类孤子解[J].西北民族大学学报,2006,27(57):18~19.[4]石玉仁,吕克璞,段文山,洪雪仁,赵金保,杨红娟.组合Kdv方程的显示精确解[J].物理学报,2003,52(2):267~270.[5]李帮庆,马玉兰.(G /G)展开法和(2+1)维非对称Niz hnik Novi kov Veselov系统的新精确解[J].物理学报,2009,58(7):4373~4377.Explicit Solution of(2+1)Dimensional Dispersive Long Water WavesEquation and Broer Kaup EquationLIU Li hong(Mathematics College,Liaoning Normal University,D alian116029,China)Abstract:By a simple transformation,(2+1)dimensional dispersive long water waves equation are turned to a simple equation.Some ne w solitary wave solutions of(2+1)dimensional dispersive long water waves equation and similarity solution of Broer Kaup equation are obtained by combining the transformation with the homogeneous balance method. The method given in this paper can be used to solve other equations.Key words:(2+1)dimensional dispersive long water waves equation;B roer Kaup equation;homogeneous balance method;projective Riccati equation method;(G /G)method;B cklund transformation;similarity solution;solitary wave solution66。
医疗废水如何处理

医疗废水如何处理
近年来,随着医院污水排放标准的提高,全国部分城市致力于优选较好的污水处理工艺或对原有的处理工艺进行改进,以使污水排放达到新的排放标准的要求。
那么医院废水如何处理呢?
针对医院废水的特点,我们认为氯化法(又包括次氯酸钠法、液氯法和二氧化氯法)、臭氧消毒等都是处理医院废水的常用且效果良好的方法。
接下来看下水污染成因与污水处理方法?
1、物化法:物化法常作为一种预处理的手段应用于有机废水处理,预处理的目的是通过回收废水中的有用成分,或对一些难生物降解物进行处理,从而达到去除有机物,提高生化性,降低生化处理负荷,提高处理效率。
2、萃取法:特别是基于可逆络合反应的萃取分离方法,对极性有机稀溶液的分离具有高效性和选择性,在难降解有机废水的处理方面具有广阔的应用前景。
3、处理方法氧化-吸附法:高浓度废水稀释后用煤粉进行初步混凝、吸附处理,然后用Fenton试剂催化氧化和酸性凝聚,再用煤粉混凝、吸附。
经此法处理的废水,色度和COD可分别去除100%、90%,具有较好的处理效果。
吸附后的煤粉用于燃烧,无二次污染,比使用活性炭作吸附剂更经济。
4、浓缩法:浓缩法是利用某些污染物溶解度较小的特点,将大部分水蒸发使污染物浓缩并分离析出的方法。
浓缩法操作简,工艺成熟,并能实现有用物质的部分回收,适合于处理含盐有机废水。
5、超声波降解:采用超声波降解水体中有机污染物,尤其是难降解有机污染物,是20世纪90年代兴起的新型水污染控制技术。
为了用水安全,建议大家撑握些水污染安全小知识,同时还可以用水龙头净水器保证水的质量,更多相关儿童安全知识尽在。
二氧化氯催化氧化处理难降解废水技术研究进展

第 3卷 第 9期
20 02年 9月
环 境 污 染 治 理 技 术 与 设 备
Te hniue nd E q p e o c q s a uim ntf r Env r m e a luto Contol ion nt lPo l in r
Cl O + 4H + 5e — Cl +2H2 O
E。= 1. 5 V 9
当 p 值高 时 : H
CO2 l +e — C O l E =1 1 。 .6V
在有 机质存在 和中等 p 值 (—8 时 : H 6 )
Cl o + H — HCl o2 HC1 02+ 3H + 4e — Cl +2H2 O E。= 1. 57 V
c s r a i e r c o y wa t w a e hl i e di de c t l i xi to e soft e tng r f a t r s e t rby c orn oxi a aytco da i n,c t l z r p o a a y e r duc i n,te tn f to r a ig e — f c ome i e tofs ndu t i lwa t wa e n c no i nd t c ni a nde we e e l r d, a t’ r s e t r s ra s e t r a d e o m c a e h c li x r xp o e nd i S p o p c s we e as e d. lo viwe Ke r c o i ox de;c t l i xi a i n;r f a t y wa t wa e y wo ds hl rne di i a aytc o d to e r c or s e t r
二氧化氯催化氧化处理印染废水

染 (00N .8 2 1 o 1 )
二氧化氯催化氧化处理印染废水
曹向 禹
( 齐齐哈 尔大学轻工与纺织学 院, 黑龙 江 齐齐哈 尔 1 10 ) 6 0 6
摘
要: 采用二氧化氯 催化 氧化法对沉淀后 的印染 厂废水进行处理 , 讨论 了影 响 C D和色 度去除率 的各 种 O
因素 ; 确定 了该方法最佳 的反应条件 : 氧化 氯投加量 10m / , 二 0 g L 催化 剂用量 1g L 溶液 p / , H值 6 5 反应 时 .,
废 水水 样
某 染 织厂 废 水 ( O 为 30 0mgL CD 0 / ,
色度 5 0 p 5 ,H值 6— ) 7。
12 试验 步骤 .
4 i。 5mn 取样 测 定 其 色 度 , 同时取 上 清 液在 去 除 C 一 l 干 扰 的情况 下 测定 C D 分别 计 算 两者 的去 除率 , 果 O , 结
见图 1 。
催化 氧化 在反应 塔 中进 行 , 塔径 5a 填料 层为 负 m,
载催化剂。反应塔旁 用蠕 动泵控制 循环。取沉淀后 10m 5 L废水 于 锥 形 瓶 中 , 入 一 定 量 的 二 氧 化 氯 溶 加 液, 调节 p H值 , 倒人反应塔 中进行催化氧化 , 打开 并 蠕动泵促进废水在塔内循环 , 常温常压下反应一定时 间后 , 定水 中上层 清 液 的 C 和 色度 , 算 两 者 的 测 OD 计
W a t wa e r a m e t O c t l tc o i a i n s e t r t e t ntwih Cl a a y i x d to
C a gy AO Xin - u
(colfLg t n ut n ete ii r Sho o ih Id sya Tx l,Qqh r d i a
制药厂废水常见处理方法

制药厂废水常见处理方法1.生化处理法:通过生物反应器中的微生物群体降解有机污染物,将其转化为二氧化碳和水。
生化处理常用的方法包括活性污泥法、厌氧消化法和生物膜法等。
这些方法能够有效去除制药厂废水中的有机物,且运行成本相对较低。
2.吸附法:利用吸附剂将废水中的污染物吸附到固体表面,从而实现废水的净化。
常用的吸附剂包括活性炭、固定化微生物、分子筛等。
吸附法能够去除废水中的有机物和重金属离子,但吸附剂的再生和废渣处置是需要考虑的问题。
3.氧化法:采用氧化剂将废水中的有机污染物进行氧化降解。
常用的氧化剂包括臭氧、高级氧化剂(如过氧化氢、二氧化氯)、超声波氧化等。
氧化法对于难降解的有机污染物具有较好的处理效果,但运行成本较高且废水中的污染物转化产物需要进一步处理。
4.色谱法:利用色谱技术对废水中的有机物进行分离和检测。
常用的色谱方法包括气相色谱、液相色谱等。
色谱法能够对制药厂废水中的有机物进行定性和定量分析,为后续的处理提供重要参考。
5.反渗透法:利用反渗透膜对废水进行分离和浓缩,从而实现废水的净化和浓缩处理。
反渗透法适用于废水中溶解性离子和有机物的去除,但能耗较高。
6.光催化法:利用光催化剂和光能对废水进行降解和去除污染物。
典型的光催化剂有二氧化钛。
光催化法具有高效、无毒和无二次污染等优点,但需要光源供能和光催化剂的再生问题。
7.植物处理法:利用植物的吸收作用对废水进行净化。
植物处理法适用于废水中低浓度的有机污染物和重金属离子的处理,且对植物本身具有保护作用。
需要指出的是,针对不同制药厂废水的特性和废水排放标准的要求,选择适当的处理方法进行废水处理是至关重要的。
同时,不同处理方法的组合运用、废水预处理以及处理后的污泥和固体废物的处理也是重要的问题需要解决。
制药厂废水处理的综合考虑,能够保证废水达标排放,减少对环境的污染和破坏。
氧化铝载体下二氧化氯催化氧化处理印染废水

1.1 废水与药剂的配制 1.1.1 废水的配制
活性艳红 X- 3B( Reactive Brilliant Red X- 3B) , 外 观为枣红色粉末。活性艳红的取代基团- OH 和- SO3Na 使其具有很好的水溶性。苯环和萘环很稳定,不易降解, 因此,活性艳红 X- 3B 是一种有代表性的水溶性难降解 有机物质。
结 果 表 明 活 性 艳 红 废 水 处 理 效 果 在 pH 值 为 10 左 右时最好。虽然以往的经验和数据都表明二氧化氯 在酸性条件下氧化能力更强且不易发生歧化, 但是 目标废水的结构和性质对催化氧化的影响也是决定 性的。活性艳红分子在碱性条件下可能会发生构象 和电子云分布的变化, 而变化后的构象更易于被二 氧化氯氧化。但如果碱性过高时, 二氧化氯会发生歧 化, 因此, 二氧化氯化学氧化活性艳红试验将pH值控 制 在 10 左 右 。 2.1.2 反应时间对氧化结果的影响
( 3) 催化氧化的效果明显优于化学氧化效果,这是 因为催化剂上的活性中心与污染物形成了活化络合 物,使得反应的活化能大大降低;催化氧化反应中自由 基反应的发生, 也使得催化氧化反应体系的氧化能力 得到提高;此外,催化剂本身具有较强的吸附能力,使得 在催化剂表面氧化剂与有机物的浓度均很高, 反应条 件得到改善,效率大大提高。
为 90min 时, 去除率达到了 80%以上, 故确定 反 应 时 间为 90min。
2.2.3 氧化剂投加量对氧化结果的影响 取 100mL 活 性 艳 红 模 拟 废 水 , 控 制 pH 值 在 10
左 右 , 分 别 向 其 中 加 入 不 同 量 的 ClO2, 在 固 定 床 反 应 器 中 避 光 反 应 90min , 测 定 出 水 水 质 指 标 , 结 果 见图6。
常温常压催化氧化

常温常压催化氧化1、催化氧化催化氧化是一种新型高效的催化氧化技术,其原理就是在污水与催化剂表面接触的情况下,利用强氧化剂—二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物,将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物,直至氧化成CO2,降低了污水的COD值,较好地去除了有机污染物。
在降解COD 的过程中,将有机物的双键打断,苯环类开环,发色基团随之脱离。
如硝基、氨基、偶氮基和磺酸基团等,从而达到脱色的目的。
同时也有效地提高了BOD/COD值,使之易于生物降解。
这用二氧化氯作氧化剂的催化氧化反应,打开了一些高浓度、高毒性、高色度、高含盐量废水在常规予处理后与生化处理之间的瓶颈,有些废水可直接催化氧化后达到排放标准。
2、催化氧化工艺的优点常温常压以CLO2为氧化剂的催化氧化工艺具有下列特点:催化氧化反应是在常温常压下进行,反应条件温和,设备易加工,投资低廉,操作也较稳定。
采用CLO2作氧化剂,氧化能力强,是氯的2.6倍,对有机物的降觧以生成含氧基团的小分子为主,不产生鹵代烃等二次污染物,氧化后污水无返色现象。
采用化学法现埸制备二氧化氯,制备简便,残液作碱性污水调节PH用,对投资和运行费用相对较低。
催化剂制备方法可靠,流失率低,使用寿命较长,无重金属污染。
催化氧化反应器效率高,工艺流程短小,占地面积少,对污水适应性强,既可以降解有机物,又可以处理含氰化物、硫化物、铁、锰等无机物。
3、氧化剂的性质(二氧化氯)二氧化氯氧化剂是一种黄绿色气体,具有氯相似的刺激气味,沸点为11℃,二氧化氯易溶于水,溶解度为氯的5倍,溶于水后随浓度的提高颜色由黄绿色变为橙红色。
与氯不同,二氧化氯在水中以纯粹的溶解气体存在,不易发生水解反应。
二氧化氯在空气中或水中,遇较高温度和光照下都会发生分解,放出氧。
二氧化氯具有较强的氧化能力,其氧化还原电位E0=-1.50V,在氧化过程中,正四价[CL]变成负一价[CL],有5个电子的转移,它的理论氧化能力是氯的2.63倍。
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常温常压二氧化氯催化氧化处理高浓度有机废水随着现代工业的迅猛发展,各种废水的排放量逐年增加,且大都具有浓度高、生物降解性差甚至有生物毒性等特点,国内外对此类高浓度难降解有机废水的综合治理都予以高度重视并制定了更为严格的标准。
目前,部分成分简单、生物降解性略好、浓度较低的废水都可通过传统的工艺得到处理,而浓度高、难以生物降解的废水却很难得到彻底处理,且在经济上也存在很大困难,如何去除或转化这类废水中的各种有毒物质,不仅是当前国内外水处理领域非常活跃的研究方向,也是我国21世纪水问题中迫切需要解决的难题之一。
氧化方法是一种“破坏性”技术,具有广谱的去除毒害有机物效果,氧化法能将废水中的有机污染物氧化或彻底去除。
目前氧化方法有:化学氧化法、光化学氧化法、催化湿式氧化法、超临界水氧化法、光化学催化氧化法、生物氧化法等。
化学氧化法通过化学反应毒害有机物被氧化为微毒或无毒的物质,或者转化为容易与水分离的形态,由于氧化剂的不同可分为臭氧、过氧化氢、二氧化氯及高锰酸钾氧化等。
湿式氧化法是在高温高压下,利用氧化剂将废水中的有机物氧化为二氧化碳和水。
超临界水氧化技术是20世纪80年代中期由美国学者Modell提出的一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术,其原理是在超临界水的状态下将废水中所含的有机物用氧化剂迅速分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。
光化学氧化是通过氧化剂在光的辐射下,产生氧化能力较强的自由基而进行的,根据氧化剂的种类不同,可分为UV/H2 02,u.u03及UV/H2 02 /03等系统。
光催化氧化法主要是指UV/Fenton试剂法和半导体光催化氧化。
光化学氧化和光催化氧化处理低浓度废水效果较好,工业化较复杂,实际工程应用不多。
湿式氧化和催化湿式氧化,具有使高浓度难降解有机物氧化或偶合,氧化效率高,分解速度快的优点,但是同时还具有催化剂费用高,反应装置复杂,需要高温高压设备及配套设施,防腐困难等缺点,而且投资大。
超临界水氧化技术目前还处于实验室阶段,工业应用难度较大,而且投资大,运行成本高。
由于以上各种方法对于污染物处理条件的要求很苛刻和实际推广应用方面存在的局限性,人们为开发不受上述问题影响的方法付出了许多努力。
近年来,常温催化氧化技术受到了人们的广泛关注。
催化氧化法的研究核心是寻找性能优良,具有广谱催化作用的催化剂,提高催化剂的催化效果,减少催化剂的损耗及中毒现象,使其能在工业废水处理中更好地发挥作用。
催化氧化法由于其极高的氧化性能,可以使许多毒性大、难降解及一般氧化法难以奏效的有机物氧化分解。
因此,引起了国内外环保工作者的广泛重视。
二氧化氯作为氯系氧化剂中氧化性最强的强氧化剂,可以防止有致癌作用的三卤甲烷的形成,能经济而有效地破坏水中的酚类,二氧化氯在pH较宽的范围内都具有较强的氧化能力,而且氧化效果持续时间长。
它们的致突变性比较低,且对人体健康没有危害。
二氧化氯与其他氧化剂相比,氧化能力强,生产过程简单,投资少,价格低。
近年已被人们广泛的应用于环保领域,但过去因其费用高,多作为消毒剂和净水剂使用,在废水处理方面使用并不广泛。
如能结合其本身氧化性方面的优越性并配以适当的催化剂,二氧化氯催化氧化在处理难降解废水方面必将有广阔的前途。
197杨旭等人的发明专利CN1569679[3n]“一种催化氧化处理苯甲醚废水方法”,把金属催化剂负载在Al2 03或活性炭上,进行催化氧化。
其未能实现常温常压制备,催化效率偏低。
江苏工业学院的邱滔、陈志刚[237]发明了一种常温常压二氧化氯催化氧化处理高浓度有机废水的方法(中国专利:CN 1772648A)。
本发明涉及工业废水处理,具体地说是催化剂以膨胀石墨为载体,金属氧化物为活性组分,二氧化氯为氧化剂。
下面具体介绍此发明。
4.5.6.1.1技术方案将一定质量的催化剂装入催化氧化反应器中,废水和Cl02混合后加入反应器中,打开气源鼓入空气,催化氧化th,去除废水中的有机物。
反应结束后,关闭气源,将处理好的水从出水口排出,接着测定其CODCr值。
所述催化氧化的催化剂由活性组分和载体组成,活性组分为铜、钴、镍中一种或几种的氧化物,载体为膨胀石墨;其中金属的质量百分比含量为0.1%~5%,其余为载体。
其中,以钴和镍的氧化物作为活性组分的催化效果最佳。
所述常温常压二氧化氯催化氧化处理废水中,二氧化氯加入量为0.1%~1%废水,废水与催化剂的质量比为100~200。
4.5.6.1.2催化氯化催化剂制备方法按一定质量比称取10~1009 50目的天然鳞片石墨、浓硫酸15~100g、浓硝酸5~15g和双氧水1~5g,将双氧水加入天然鳞片石墨氧化,搅拌使混合均匀,再将石墨与双氧水混合物加入浓硫酸,同时进行搅拌使混合均匀。
搅拌反应一段时间后,加入浓硝酸继续搅拌反应,由于硝酸容易挥发,此时有大量的黄色烟雾,容器壁发热,由于氧化作用鳞片石墨由黑色渐渐变为深绿色,同时容器内的鳞片石墨变软成糊状。
反应结束后,用蒸馏水洗涤反应液并抽滤,重复多次至pH为7。
称取一定浓度0. Ol~0. Imol/L的硝酸铜、硝酸钴、硝酸镍中的一种或几种的溶液。
将处理好的石墨放入溶液中浸泡,浸泡4小时后,将反应产物放在干燥箱内控温(120士1)℃干燥12h,得到可膨胀石墨。
先将箱式电阻炉升温至1000℃。
将石英坩埚在箱式电阻炉内预热2min。
迅速取出石英坩埚,加入适量可膨胀石墨并放回炉内,石墨迅速膨胀,体积逐渐增大。
不关炉门膨胀约10s,观察膨胀石墨至不再继续膨胀后迅速取出冷却至室温即可。
本发明常温常压制备,污染物处理条件的要求低,催化效果好,适用于工业推广应用,投资较小,运行成本低。
图4-33催化氧化处理有机废水装置示意图1-废水源2-催化剂3出水口4-催化氧化反应器5-气源1984.5.6.1.3装置示意图I见图4-33)4.5.6.1.4具体实施方式(1)单个催化剂的制备按一定质量比称取天然鳞片石墨10g(50目)、浓硫酸35g、浓硝酸9g和双氧水1.2g。
将双氧水加入天然鳞片石墨氧化,搅拌使混合均匀。
将石墨与双氧水混合物加入浓硫酸,同时进行搅拌使混合均匀。
搅拌反应一段时间后,加入浓硝酸继续搅拌反应,由于氧化作用鳞片石墨由黑色渐渐变为深绿色,同时容器内的鳞片石墨变软成糊状。
反应结束后,用蒸馏水洗涤反应液并抽滤,重复多次洗涤至滤液pH为7。
取0. 0156mol/L的Cu(N03)2溶液lOOmL。
将氧化处理的石墨放人Cu (N03)2溶液中浸泡搅拌,放置12h后,将反应产物抽滤后在干燥箱内控温120℃干燥10h,得到可膨胀石墨。
先将箱式电阻炉升温至1000℃。
将石英坩埚在箱式电阻炉内预热2min。
迅速取出石英坩埚加入适量可膨胀石墨并放回炉内,石墨迅速膨胀,体积逐渐增大。
不关炉门膨胀约10s,观察膨胀石墨至不再继续膨胀后迅速取出冷却至室温,装入产品袋中备用,得催化剂A,,催化剂Ai中金属组分的质量分数:Cu为1%,其余为载体膨胀石墨;同法,取0. 078mol/L的Cu (N03)z溶液lOOmL,制备催化剂A2,催化剂A2中金属组分的质量分数:Cu为5%,其余为载体膨胀石墨。
同法,分别取0. 0169mol/L的Cu (N03)2溶液lOOmL、取0.0847mol/L的Co (N03)z 溶液lOOmL,制备催化剂Bi,B2。
催化剂Bi中金属组分的质量分数为Co为1%,B2中金属组分的Co质量分数为5%。
同法,分别取0. 0169mol/L的NiN03溶液lOOmL、取0.0847mol/L的NiN03溶液lOOmL。
制备催化剂Cl,C2。
催化剂C,中金属组分的质量分数为Nil%,C2中金属组分Ni 为5%。
(2)单个催化剂对有机废水的处理效果将催化剂10g填充至如图4-33所示的反应器中,在常温常压下,有机废水300mL (CODo值为4300mg/L)和1.5g二氧化氯混合后,从废水源1处进入反应器,打开气源5鼓人空气,催化氧化th,去除废水中的有机物。
反应结束后,关闭气源,将处理好的水从出水口3排出,采用水质化学好氧量的测定重铬酸盐法(GB11914-89)测定其CODCr值。
处理结果见表4-14。
(3)混合催化剂制备表4-14单个金属催化氧化处理效果①按单个催化剂的制备(1),取0. 078mol/L的Cu( N03)2溶液50mL和0. 0847mol/L的Co(N03)2溶液50mL混合,制备催化剂D;催化剂D中金属组分的质量分数:Cu为2.5%,Co为2.5%。
②按单个催化剂的制备(1),取0. 078mol/L的CLI(NQ)2溶液50mL和0.0847催化剂出水COD&/(mg/L) 去除率/%Ai 1850 57.0A2 1540 64.1Bl 1280 70.2B2 1035 75.9Ci 1030 76 0c2 750 82.6mol/L的NiN03溶液50mL混合,制备催化剂E;催化剂E中金属组分的质量分数:Cu为2. 5%,Ni为2.5%。
③按单个催化剂的制备(1),取0.0847mol/L的Co (N03)2溶液50mL和0.0847mol/L 的NiNOa溶液50mL混合,制备催化剂F;催化剂F中金属组分的质量分数:Co为2.5%,Ni为2.5%。
④按单个催化剂的制备(1),取0.0156mol/L的Cu(N03)2溶液50mL,0.0169mol/L的Co(N03)2溶液50mL和0.0169mol/L的NiN03溶液lOOmL混合,制备催化剂G;催化剂G 表4-15混合金属催化氯化处理效果中金属组分的质量分数:Co为2.5%,Ni为催化剂出水CODo/(mg/L) 去除率/%D 1510 64.9E 1020 76.ZF 560 87.OG 550 87.32. 5%,Cu为2.5%。
⑤按单个催化剂对有机废水的处理效果(2),考察混合金属催化剂对有机废水的处理效果,处理结果见表4-15。
由实验结果得出,在常温常压下,以二氧化氯作为氧化剂,催化荆以铜、钻、镍中一种或几种的氧化物作为活性组分,膨胀石墨为载体,处理高浓度有机废水,通入一定量的空气,CODCr去除率较高,处理效果较好。
其中,以钴和镍的氧化物作为活性组分的催化效果最佳。
1994.5.6.2臭氧十二氧化氯高效氧化法对污水的联合杀菌除藻工艺水体富营养化是当今世界面临的最主要的水污染问题之一。
随着城市化进程和社会经济的发展,水质急剧恶化,富营养化程度加剧,水华频频爆发,水体功能受到极大损坏。
藻类的大量繁殖给生产生活带来诸多不利影响,因此研究开发有效可行的杀藻技术是我国目前有待解决的一个问题。
现有杀菌灭藻并抑制藻类大量繁殖的技术主要有:滤网捞集、超声技术、高压灭藻、生物治理、生态治理和氧化除藻等。