超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究

超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究

喻赛波[1]2004年在《催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究》文中研究表明本文综述了糖蜜酒精废液的现行治理方法和催化湿式氧化法、超临界水氧化法、催化超临界水氧化法的特点及其在有机废水处理中的研究情况,在此基础上针对糖蜜酒精废液的特点提出了催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的新思路,进行了基于催化亚临界水氧化技术应用问题的基础性研究,主要的研究内容和得到的结论如下:1、对糖蜜酒精废液的特征进行了分析,结果表明:糖蜜酒精废液是一种高浓度的酸性有机废水,在亚临界水氧化过程中可产生大量的热量,能够维持反应的自热,其在110℃时开始有部分有机物发生聚合,在约167℃左右开始有部分分解而析出碳,有氧气存在时,240℃以上的温度下观察不到聚合物或碳的析出。为避免酸性物质对反应釜的腐蚀,在进行催化亚临界水氧化前需调节废液的pH值并将形成的悬浮物除去。2、对糖蜜酒精废液的中和-絮凝预处理进行了研究。首先用石灰乳将废水中和至pH=8.00左右,然后以阴离子型聚丙烯酰胺(PHP-2)或PHP-2与聚合氯化铝(PAC)的复配物为絮凝剂进行絮凝沉降,均可取得良好的处理效果,较适宜的絮凝沉降操作参数为:PHP-2投加量为0. 9mg/L废水,搅拌时间为6 min,搅拌速度为200rpm,20 min基本能将悬浮物沉降完全;如用PHP-2与PAC进行复配, PAC投加量为30 mg/L废水的絮凝效果最好,5~7 min能将悬浮物基本沉降完全。3、进行了亚临界水氧化催化剂的研制,结果显示:铜、锰元素的氧化物对糖蜜酒精废液的氧化降解具有明显的催化效果,且其复合催化剂CuO/MnO2/γ-Al2O3的催化效果比单组分催化剂的催化效果好。该催化剂适宜的制备条件为:老化温度为60℃,老化时间为8h,焙烧温度为600℃,焙烧时间为8h,铜、锰元素和γ-Al2O3物质的量比为2∶1∶8。4、对以CuO/MnO2/γ-Al2O3为催化剂的催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液过程的影响因素进行了研究,结果表明:增加氧气浓度、反应温度、反应停<WP=3>留时间、催化剂投加量均能提高废液CODCr的去除率。在这些影响因素中,反应温度和反应停留时间的影响最为显着,氧气浓度的影响在实际供氧量超过理论所需氧量的4.7倍以上时变得不明显,当催化剂投加量小于10mg/L废水时,随催化剂投加量的增大,CODCr的去除率增加,但当催化剂投加量大于10mg/L废水时对CODCr的去除率无明显影响,因此催化剂投加量以10mg/L废水为宜。5、对催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的动力学进行了初步探索,研究表明:以CuO/MnO2/γ-Al2O3为催化剂、在亚临界水条件下处理糖蜜酒精废液的催化氧化过程中,在实际供氧量超过理论需氧量的4.7倍以上时氧气的反应级数是0,CODCr的反应级数为1,反应的活化能为5.36Х104J/mol,指前因子为6.74Х103min-1。

吴颖瑞[2]2003年在《超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究》文中研究表明本文总结了目前糖蜜酒精废液的治理技术,从超临界水的特性出发,阐述了超临界水氧化技术的特点,并对国内外有关超临界水氧化降解有机污染物的研究工作进行了比较全面地综述。在此基础上,提出了超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的新思路,进行了基于超临界水氧化技术应用问题的基础性研究,主要的研究内容和得到的结论如下:对糖蜜酒精废液的特征进行了分析,结果表明:(1)废液的pH值为4.16,为避免酸性物质对反应器的腐蚀,在进行超临界水氧化前需调节废液的pH值并将产生的沉淀沉降除去。(2)糖蜜酒精废液在超临界水氧化过程中,每吨废液可产生1.93×106kJ的热量,产生的热量足够维持反应的自热,如处理后废水排出系统的温度以150℃计,每吨废液约可回收能量 1.42×106kJ ;(3)糖蜜酒精废液在165℃左右开设有部分有机物分解而析出炭,废液的预热不能超过该温度。1、 对废液的中和-沉降预处理方法进行了研究。用石灰乳将pH值调到8.0,较适宜的絮凝沉降操作参数为:PAC浓度10~50mg/100ml废液,PHP-2浓度0.06~0.09mg/100ml废液,混合搅拌速度为100~300rpm,相应的混合时间为2min,反应搅拌速度50 rpm,相应的反应时间为15min。2、 对影响超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液过程的因素及其影响规律进行了研究,结果表明:在超临界水氧化过程中,增加反应温度、氧压力(氧的浓度)、反应时间,均能增大废液的CODCr去除率。在这些影响因素中,温度、反应时间对有机物氧化的CODCr去除率的影响较大;氧压力(浓度)对CODCr的去除率影响很小,CODCr的去除率随时间的变化,呈现出先快后慢的规律。在400℃下,反应1min,CODCr去除率可达到99.3%,出水达到《污水综合排放标准GB9878—1996》的叁级标准;反应10min,CODCr去除率达99.9%以上,出水完全达到GB8978—1996的二级标准,如反应20min,出水可达到GB8978—1996的一级排放标准.4、对超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的动力学进行初步研究,研究表明:CODCr的反应级数为2.45,氧气的反应级数为0,反应的活化能为275.89kJ/mol,频率因子为  1.66×1015.5、对催化超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液进行了初步探索,结果显示:Cu/Ce(3:1)和Cu:Mn:Fe(0.5:2:0.5)两种固体催化剂,在临界点附件<WP=5>有较好的催化效果,但在较高的温度下,Cu/Ce(3:1)的催化效果不明显。

陈孟林, 吴颖瑞, 倪小明, 何星存[3]2002年在《糖蜜酒精废液治理技术的现状与发展方向》文中研究指明评述了糖蜜酒精废液目前采用的主要治理方法,总结了催化湿式氧化、超临界水氧化与催化超临界水氧化等高效废物处理技术的研究进展。指出催化湿式氧化、催化超临界水氧化是治理糖蜜酒精废液的潜在技术,而以竞争力强的产品为中心的资源化组合治理方法是治理糖蜜酒精废液的发展方向。

陈孟林, 吴颖瑞, 何星存, 唐明明, 刘葵[4]2006年在《超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究》文中研究指明利用间歇高压反应釜,对超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的过程和动力学进行了研究,结果表明适宜的氧气供应量为理论需氧量的4~6倍;CODCr去除率随着反应温度和反应时间的增加而提高,但反应时间超过10 min后,CODCr去除率的提高变得很缓慢;提高反应温度是提高废液最终处理深度的有效方法;废液CODCr的去除动力学可用叁阶段动力学模型来描述,CODCr和氧气的反应级数分别是1和0,每段内的反应速率常数与温度的关系符合Arrhenius公式;在400℃下反应15 min,CODCr去除率在99.93%以上。

赵芯[5]2006年在《利用糖蜜酒精废液生产氨基酸的生物技术研究》文中认为糖蜜酒精废液属于高浓度难处理有机废液,废液中含有多种有利于微生物生长的营养物质,废液可生化性高,适于用生化法处理。本文充分采用生化法处理糖蜜酒精废液,利用其中的营养物质,培养回收微生物蛋白,并将微生物蛋白进一步水解处理,获得成品氨基酸。微生物驯化及微生物量影响因素实验表明,利用糖蜜酒精废液驯化可以得到微生物优势菌种;废液培养基及培养温度30℃条件下微生物量最高,可达4.61 g/L;废液单位COD、BOD_5、TOC的微生物量分别为0.268 g/g (COD)、11.92g/g(BOD_5)和0.381g/g(TOC),菌体粗蛋白含量可达54.51%。分别采用酶水解法、酸水解法和碱水解法对微生物蛋白进行水解实验提取氨基酸,实验结果表明:(1)复合蛋白酶水解,氨基酸产量较其它几种水解酶高;利用复合蛋白酶对微生物蛋白水解时,在酶加入量5.5g/150mL,水解温度65℃,pH值5和水解时间5h条件下,氨基酸产生量达到158mg/g(干菌体)。(2)微生物蛋白硫酸水解的最佳条件为水解温度130℃,水解时间1h,液固比6:1,硫酸溶液浓度50%,在此条件下,氨基酸产生量达到57.191 mg/g(干菌体)。(3)氢氧化钠溶液水解微生物蛋白时,在水解温度为90℃、反应时间为2h、氢氧化钠溶液浓度为30%、液固比为50:1的条件下,氨基酸产生量可达39.9mg/g(干菌体)。采用酶水解法比采用酸水解法和碱水解法得到的单位干菌体氨基酸产生量要高的多。水解液脱色实验结果表明,活性炭对水解液脱色效果较好,在脱色温度55℃,脱色时间1h,pH值5,吸附剂用量1.5g/50mL的条件下,氨基酸损失率较低,为2.81%,脱色率可达到88.6%。有机试剂乙醇分离精制氨基酸实验得出,在pH值5,温度-7℃,V(无水乙醇):V(水解液)=9:1,沉淀时间30min的条件下,氨基酸分离率能达到76%。通过以上一系列实验,氨基酸在浓缩干燥后,最终得到复合氨基酸成品,粗制氨基酸成品呈褐色,精制氨基酸成品呈乳白色。

朱竹江[6]2007年在《BCO+BAF资源化处理糖蜜酒精废液的实验研究》文中指出糖蜜酒精废液属于高浓度难处理有机废液,化学耗氧量(COD)可高达12万mg/L。废液中含有多种有利于微生物生长的有机营养物质(大量的蛋白质、糖类、果胶、维生素等),同时废液中还含有大量的钾元素。根据废液上述主要特征和实验验证,采用生物接触氧化(BCO)+曝气生物滤池(BAF)生化组合工艺资源化处理糖蜜酒精废液,利用其中的营养物质,培养回收微生物蛋白,利用改性沸石填料对钾的选择吸附性能,将其中的钾元素进行分离和提取的技术路线是可行的。本研究主要成果如下:1、BCO好氧处理工艺能够将废液中多种有机物转化为微生物蛋白,从而有效去除COD,并培养回收微生物蛋白。在以玻璃陶瓷环为填料,有效装填高度1.25m,温度为25~30℃,水力负荷为3.0m3/(m2·d),气水比为5:1;进水COD浓度为5500~6500mg/L,pH为4~5条件下,COD去除率可以维持在70%左右,氨氮含量则明显增加。同时,微生物提取量可以达到4.61g/d;2、BAF好氧处理工艺能够进一步去除COD和NH3-N,并有效提取钾资源。在以改性沸石为填料,有效装填高度为1.25m,水力负荷为3.0m3/(m2·d),气水比为3:1;进水COD浓度为1500~1800mg/L,NH3-N浓度为180~210mg/L,K2O浓度为0.65~0.75 g/L条件下,COD去除率为15%左右,NH3-N和钾的去除率为95%以上。同时,在水力负荷为1.0m3/(m2·h)条件下,以1.0mol/L的HCL溶液为洗脱液,对饱和吸附柱洗脱效果明显,洗脱后沸石柱即可恢复正常吸附功能,钾产量(以K2O计)可达3.5g/d;3、综合实验结果,BCO+BAF组合工艺可有效地去除糖蜜酒精废液中的COD和NH3-N(COD去除率为70~85%、NH3-N去除率为95%以上),并有效提取微生物蛋白和钾。同时,通过沸石提钾的动力学初探,认为中断实验结果与动边界模型判断结论一致,不同钾离子浓度、搅拌速度、粒径大小和温度对改性沸石吸附钾离子动力学有一定的影响。根据初步实验结果和分析认为:BCO+BAF工艺资源化处理糖蜜酒精废液是可行的。

杨韶平[7]2005年在《湿式氧化催化剂的研制及其在糖蜜酒精废水处理中的应用》文中研究说明本文对糖蜜酒精废液的现行治理方法、催化湿式氧化法的特点、目前湿式氧化催化剂的研究现状及其在有机废水处理中的研究情况进行了评述,以催化湿式氧化法处理糖蜜酒精废液为对象开展研究,主要的研究内容和得到的结论如下:1、以锰、镍、铜、铁、锌、钡、铈、镧为催化剂的主要活性成份,采用胶凝法制备催化剂,结果表明:(1) La-Mn-Ni 催化剂在湿式氧化糖蜜酒精废液中表现出较好的催化性能和稳定性能,该催化剂适宜的制备工艺条件为:配比为La:Mn:Ni=1:0.8:0.2(摩尔比),焙烧温度700℃,焙烧时间6 h;(2)将La-Mn-Ni催化剂用于催化湿式氧化处理糖蜜酒精废液,在催化剂投加量10 g/L、初始氧压4.5 MPa 的条件下,在295℃下反应20 min 或280℃下反应40 min ,处理水均能达到《污水综合排放标准GB9878-1996》的叁级排放标准。2、以锰、镍、铜、锌、镧为活性成份和直径为4-6mm 的叁氧化二铝、分子筛、硅胶及焦炭为载体,采用浸渍法制备催化剂,结果表明:(1)4 种载体中叁氧化二铝最好,制备得到的MnO_2/Al_2O_3催化剂在湿式氧化糖蜜酒精废液中有较好的催化性能和稳定性能,其适宜的制备工艺条件为:浸渍量为0.2(g 硝酸锰/g 叁氧化二铝),焙烧温度为600~7000C,焙烧时间5~6h;(2)将MnO_2/Al_2 O_3 催化剂用于催化湿式氧化处理糖蜜酒精废液,其适宜的催化剂投加量为300~500g/L,在催化剂投加量500 g/L、初始氧压4.5 MPa 的条件下,于2600C 下反应40 min 或280℃下反应20 min 或300℃下反应10 min ,处理水均能达到《污水综合排放标准GB9878-1996》的叁级排放标准。3、对催化湿式氧化糖蜜酒精废液过程的影响因素进行了研究,结果表明:增加反应温度、反应时间、初始氧压及催化剂的投加量,均能提高废液的CODCr去除率,但初始氧压和催化剂的投加量增加到一定值后,CODCr去除率的提高将不显着,适宜的实际氧压与理论氧压比值为4.7 左右。

银星宇[8]2005年在《甘蔗糖蜜酒精废液治理工艺研究》文中进行了进一步梳理糖蜜酒精废水是一种难降解的废水,是广西糖业综合利用中的瓶颈问题。本文首先综述了甘蔗糖蜜酒精废液治理技术,然后在分析测定了糖蜜酒精废液中主要有机与无机成分的基础上,提出了生物技术结合传统物化法处理糖蜜酒精废液的工艺,进行了糖蜜酒精废液综合治理技术应用问题的探索性研究,为糖蜜酒精废液的治理提供了新思路和新途径。本文的主要内容和结果如下: 实验第一部分,通过单因素、正交实验考察影响酵母菌体蛋白收量的多种因素,得出利用糖蜜酒精废液培养SCP最佳培养条件:废液稀释为3倍,pH值为5.0,NaH_2PO_4·2H_2O的添加量为0.4%,接种量为2%,培养时间为3d,菌体蛋白收量达到最大值。 实验第二部分,对废水进行空气直接好氧曝气和添加活性污泥曝气的实验,结果表明:初始pH为7,曝气时间为40h,加入活性污泥后废水COD去除效果要优于空气直接曝气。 实验第叁部分,采用活性炭和硫酸铝进行废水脱色的对比实验。分别对活性炭和硫酸铝的处理研究考察了反应时间、进水pH值、反应温度、投加量对COD去除率和脱色率的影响,得出了脱色实验的最佳条件。 结合上述最佳工艺条件进行培养SCP-曝气-絮凝脱色的小型连续试验,实验结果表明:处理后废液达到较高的COD去除率与脱色率,出水水质可达到国家二级排放标准。

喻赛波, 陈孟林, 夏慧丽, 何星存[9]2003年在《糖蜜酒精废液的中和——絮凝处理研究》文中研究指明采用石灰乳中和糖蜜酒精废液 ,对中和后的废液的絮凝处理进行了研究。结果表明 ,在所考察的有机高分子絮凝剂中 ,相对分子质量为 60 0~ 90 0万的阴离子型聚丙烯酰胺 (PHP— 2 )的絮凝沉降效果最好 ,较适宜的操作参数 :pH=8.0 0 ,投药量 =0 .9mg/L废水 ,搅拌速度 =2 0 0r/min ,搅拌时间为 6min。在该操作条件下将PHP— 2与PAC(聚合氯化铝 )进行复配 ,结果显示复配后的矾花颗粒增大 ,沉降速度明显加快 ,当PAC投加量为 3 0mg/L废水 时 ,5~ 7min能将悬浮物基本沉降完全

陈孟林, 喻赛波, 何星存, 夏慧丽[10]2005年在《催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究》文中提出以铜、锰为活性成分和微波辐射法制备的γ-Al2O3为载体,制备了CuO/MnO2/γ-Al2O3复合催化剂,考察了成分配比、浸渍时间对催化剂催化活性的影响,研究了氧气分压、催化剂投加量、反应温度和反应时间对催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液过程的影响规律。结果表明:CuO/MnO2/γ-Al2O3催化剂是催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的可选催化剂;当进水CODCr的质量浓度为10×104mg/L时,适宜的氧气供应量为理论需氧量的3.5~4.7倍,催化剂的投加量以10g/L为佳;在360℃下反应10min,处理水可达到《污水综合排放标准》GB9878-1996的一级标准。

参考文献:

[1]. 催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究[D]. 喻赛波. 广西师范大学. 2004

[2]. 超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究[D]. 吴颖瑞. 广西师范大学. 2003

[3]. 糖蜜酒精废液治理技术的现状与发展方向[J]. 陈孟林, 吴颖瑞, 倪小明, 何星存. 现代化工. 2002

[4]. 超临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究[J]. 陈孟林, 吴颖瑞, 何星存, 唐明明, 刘葵. 现代化工. 2006

[5]. 利用糖蜜酒精废液生产氨基酸的生物技术研究[D]. 赵芯. 桂林工学院. 2006

[6]. BCO+BAF资源化处理糖蜜酒精废液的实验研究[D]. 朱竹江. 桂林工学院. 2007

[7]. 湿式氧化催化剂的研制及其在糖蜜酒精废水处理中的应用[D]. 杨韶平. 广西师范大学. 2005

[8]. 甘蔗糖蜜酒精废液治理工艺研究[D]. 银星宇. 中南大学. 2005

[9]. 糖蜜酒精废液的中和——絮凝处理研究[J]. 喻赛波, 陈孟林, 夏慧丽, 何星存. 化工时刊. 2003

[10]. 催化亚临界水氧化法处理糖蜜酒精废液的研究[J]. 陈孟林, 喻赛波, 何星存, 夏慧丽. 工业用水与废水. 2005

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