陆雪梅[1]2003年在《高浓度含氰农药废水治理工艺的研究》文中研究说明含氰废水主要来源于金属加工、氰化提金、农药生产等化学工业。由于氰化物的剧毒性,含氰废水的不达标排放将会对环境造成很大的污染,直接威胁人类的健康及生命安全。国内多采用酸化回收法和碱性氯化法处理含氰废水,但前者存在投资大、后者存在运行费用高等问题。本文以红太阳集团南京第一农药厂的高浓度含氰农药废水为处理对象,针对废水特点和排放规律,系统研究了该废水物化处理工艺(络合沉淀、Fenton氧化、ClO2深度氧化)的相关原理及最佳工艺条件,提供了工艺小试的实验数据,并探讨了各处理单元的反应机理,为工程设计和运行调试提供了依据。废水水质为:pH >13,COD 20000~40000mg/L,CN- 6000~20000mg/L,色度 5000倍,盐份>8%,是一种有机污染物含量高、成分复杂、高盐份、高色度、难生物降解的剧毒有机废水。实验研究表明,络合沉淀的最佳工艺条件为:FeSO4加入量为理论计算值的1.4倍,曝气时间3h,曝气量40L/(L·h)。废水经络合沉淀后,预处理出水pH 5~6,COD及色度去除率可达92%以上,CN-去除率高达99.99%;Fenton试剂氧化的最佳工艺条件为:pH=3,反应时间3h,30%H2O2加入量20ml/L,FeSO4?7H2O加入量3.0g/L,反应结束后加钙中和,曝气时间6h。Fenton试剂氧化COD去除率可达60%以上,色度去除率大于90%,CN-的浓度可从6mg/L降至0.5mg/L以下;ClO2深度氧化的最佳工艺条件为:pH 11左右,1%ClO2加入量20ml/L,反应时间4h,COD去除率可达40%以上。系统处理出水COD<400mg/L,CN-<0.5mg/L, pH 6~8,无色透明,处理成本降低到传统工艺的30%。在实验基础上,确定采用络合沉淀 Fenton氧化 ClO2深度氧化的治理工艺。该工艺在常温常压条件下进行,具有流程简单、易于操作、投资少、运行成本低、出水水质稳定等优点,目前已应用于实际工程,正在工程调试中。该工艺不仅适用处理高浓度含氰废水,而且也能为高浓度、难降解有机废水的治理提供有效的手段,具有广泛的应用和推广前景。
方莹萍[2]2002年在《浙江省化工医药废水治理现状调查及控制对策研究》文中研究说明本文主要针对全省化工、医药企业普遍存在着废水污染比较严重,排放污染物不能稳定达标的现状,通过调查,重点介绍了省内化工、医药企业的废水产生情况、处理工艺流程、设计指标和处理设施的运行情况,分析了存在的问题,提出了各类废水在处理中应该考虑的问题、以及可以改进和借鉴的技术工艺等。 调查分析结果表明:全省的化工、医药企业一般都建造了污水处理设施,并以生化处理法作为最主要的处理工艺,其中一些有机化工和生物制药、合成药生产企业的废水还必须采用厌氧—好氧、兼氧水解—好氧等二级生化处理工艺才能基本满足要求,废水处理设施的投资和运行费用都较高。废水处理设施的运行情况不很乐观,很多处理设施并没有达到设计指标要求,出水往往不能稳定达标。尤其是染料及中间体生产企业排放的废水,由于技术经济的限制,排放废水远远超出国家排放标准。 根据调查分析结果,本文提出了化工、医药企业废水污染的防治对策,主要是大力推行清洁生产,实施生产全过程控制,将清洁生产和末端治理相结合,实现环境效益和经济效益双赢,促进企业治污的积极性。文中提出了化工、医药生产中可以实施的一些清洁生产工艺,还提出了末端处理的一些新技术,希望能对进一步提高全省化工、医药企业的废水污染防治水平、实现稳定达标有所帮助和指导作用。
陈敬[3]2016年在《化学强氧化+生化法组合处理甲基磺草酮生产废水的研究》文中提出农药废水一直以来,以其有毒物质多、有机物浓度高、盐分含量高、废水成分复杂、难降解以及多产品导致水质水量变化大等性质,成为有机高污染废水治理难题之一。本课题以某农药化工厂甲基磺草酮生产废水为研究对象,针对该废水的特点,探寻出一个工程应用上较为可行的废水处理工艺方案,最终确定了组合工艺采用硫酸亚铁络合沉淀-H2O2氧化破氰-叁效蒸发+铁炭微电解-Fenton氧化+混凝沉淀+生化法处理甲基磺草酮生产废水,试验表明,该方案经化学强氧化后出水毒害性下降、可生化性明显提高,最终经生化法可处理到达标排放。针对高浓度含氰废水,采用硫酸亚铁络合沉淀-H2O2氧化破氰-叁效蒸发预处理工艺。硫酸亚铁络合沉淀-H2O2氧化实验的最优条件为:FeSO4·7H2O实际投加量与理论投加量(理论加药量为4.32g/L)之比为1.3、、反应时间1.5h、反应pH值5~6;30%H2O2投加量为8ml/L、反应pH值为5~6,反应时间为3h。在这个反应条件下,废水经处理后,废水中总氰化物810 mg/L下降至13mg/L,总氰化物去除率为98.4%;色度降至400,色度去除率为86.7%。COD约为12000 mg/L、全盐量约为170000 mg/L。废水采用叁效蒸发脱盐处理后废水水质为:总氰化物为6 mg/L、COD约为1300 mg/L、色度50、pH8。总氰化物6mg/L,与其他废水均化后总氰化物指标为0.15 mg/L,达标排放。混合废水在pH为2~3左右,反应4h的条件下,经过铁炭微电解,废水中COD2320 mg/L下降至1620mg/L,COD去除率约为30.2%,污染物浓度高,毒害性较大。利用铁炭微电解阶段滤液中残留的Fe2+配合H2O2使用,形成Fenton试剂。Fenton氧化处理最优条件为:30%H2O2投加量为10ml/L、pH值为3,搅拌反应时间为2h,废水中COD由1620 mg/L下降至1030mg/L,COD去除率为36.4%。Fenton氧化处理出水与生活污水均化后,经混凝沉淀处理,工艺各因素的最优条件为:PAC投加量为120mg/L、PAM投加量为8mg/L、搅拌时间为30min。在这个反应条件下,废水中COD由620 mg/L下降至428mg/L,COD去除率为31%。废水经以上组合工艺预处理后,彻底消除了废水的毒害性,提高了可生化性。废水再经过后续水解酸化和好氧生化深度处理后,排水可达一级排放标准。根据处理效果及经济成本表明,本课题研究的组合工艺对处理甲基磺草酮生产废水是有效且技术、经济可行的。本次研究的组合工艺能对其他类难处理废水提供借鉴指导作用,具有较好的工程应用价值。
熊惠磊[4]2007年在《叁种农药生产废水处理的研究》文中研究表明高浓度难降解有机废水由于有机物浓度高,可生化性差,对其的处理一直是环境工作的难点。而农药生产废水由于成分复杂、毒性大,是高浓度难降解有机废水的典型代表,对农药生产废水的治理历来是社会关注的重点。本文以江西某农药厂甲基硫菌灵、灭多威和甲基异氰酸酯生产废水为研究对象,废水水质为:甲基硫菌灵生产废水pH=3~4、COD为6500~10500mg/L、SS为160mg/L、BOD为1600mg/L;灭多威生产废水pH=6~7、COD为81000~110000mg/L、SS为280mg/L、BOD为2800mg/L;甲基异氰酸酯生产废水pH=1~2、COD为2000~3200mg/L、SS为160mg/L、BOD为1600mg/L。根据其高浓度、高盐度、高毒性等特点,采用物化预处理+生化法组合处理的工艺路线处理该废水。该废水处理的关键在于合理地设计预处理工艺,以保证生化处理的有效进行。在预处理工艺中,以氯化铜化学沉淀法处理甲基硫菌灵生产废水,沉淀后废水COD从6500~10500mg/L降至2800~5000mg/L;以热解法处理灭多威生产废水,热解后废水COD从81000~110000mg/L降至32000~58000mg/L;以碱解法处理甲基异氰酸酯生产废水,碱解后废水COD从2000~3200mg/L降至900~1500mg/L;叁股生产废水经预处理后,汇合至一起,采用Fenton试剂进行氧化处理,氧化后废水COD从1200~5600mg/L降至600~3700mg/L。经过以上预处理后,农药生产废水的生化性能得以改善,由于废水的盐分高,将其稀释至可生化的盐浓度,经生化处理出水水质达到了污水综合排放一级标准。目前,该工艺已成功应用于实际工程。运行结果表明:出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级标准,为高浓度难降解有机废水的治理提供借鉴,具有较好的应用和推广前景。
董俊明[5]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》文中研究表明湿式氧化法(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。
高畅宇[6]2013年在《物化处理联用微生物及生物燃料电池法降解恶草酮生产废水》文中认为除草剂恶草酮(Oxadiazon)是由2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)为初始原料经过10步反应制得,其合成过程中所产生的高盐有机废水成分复杂,难以处理。本论文以有效处理恶草酮生产废水为目的,首先对Fenton法和微波强化处理工艺的各项参数进行优化,初步建立恶草酮生产废水的物化处理方法;在此基础上,通过菌株分离及鉴定,获得优势降解菌株粪产碱杆菌ODZY,并建立了物化法联合微生物共同处理农药废水的工艺流程;为进一步降解废水,引入微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)技术,充分发掘粪产碱杆菌ODZY的生物降解性,以提高对恶草酮生产废水的处理效果,所得结果如下:1.以恶草酮生产废水为对象,对Fenton法和微波法的各项参数进行优化。Fenton氧化法的结果表明,在100mL水样中,最佳处理条件为反应时间3h、初始pH值5、双氧水投加量5mL和FeSO47H2O投加量4g,COD去除率达76.8%。在此基础上,引入微波辐射技术,采用Fenton试剂与活性炭协同微波联合处理恶草酮农药废水,结果表明在每100mL水样中,最优处理方案为活性炭2g,微波辐射功率700W,辐射时长12min,该方案废水的COD去除率可达85%。对比实验说明,微波辐射氧化技术优势明显,同时对环境无二次污染。2.分离出一株能够有效降解恶草酮生产废水的菌株,经菌种鉴定该菌株为粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)ODZY,产碱杆菌属。该菌株生长周期约为18h,其中对数生长期为6-14h,在偏碱性条件下生长良好。粪产碱杆菌ODZY为耐高盐菌株,其对NaCl的耐受性高达105g/L,为生物法处理高盐恶草酮生产废水提供了优势菌株。3.对经物化处理的恶草酮生产废水进行后续生物处理,包括单一菌株ODZY处理和ODZY协同活性污泥共同处理,ODZY单独处理废水的结果不仅表明通过微波法处理的废水具有良好的可生化性,而且证明了粪产碱杆菌ODZY用于处理恶草酮农药废水的可行性。在此基础上,引入活性污泥协同ODZY共同处理废水并取得了较为理想的效果,一车间废水,叁乙胺废水、甲苯蒸馏废水、含Al废水以及混合废水的COD去除率分别达到37.5%,81.4%,80.2%,90.8%和69.3%。从而确立了一条物化法联合生物法共同处理此类农药废水的工艺路线。4.为进一步提高生物法处理效果,构建了双室微生物燃料电池,首先以恶草酮合成初始原料2,4-DCP作为单一燃料,研究MFC对2,4-DCP和COD的去除效果。结果表明MFC在闭路状态下对2,4-DCP的降解率较开路厌氧状态下高约30%;扫描电镜发现,MFC运行过程中大量椭球状的粪产碱杆菌ODZY附着在阳极电极表面;GC-MS结果表明,2,4-DCP经MFC处理后能够脱氯开环,从而得到有效降解;以100mg/L2,4-DCP为燃料的MFC连续运行2个周期,2,4-DCP的降解率及COD去除率达70%以上;当2,4-DCP浓度分别为25,50,100,150,200mg/L时,2,4-DCP均能在一定程度上得到降解。在此基础上将MFC技术运用于恶草酮农药废水的处理中,MFC能够以物化处理后的恶草酮生产废水作为燃料,以初始COD6250.6mg/L的废水作为燃料时,经处理COD降至1138.07mg/L,降解率达81.8%。本研究为高效率低能耗处理含2,4-DCP等氯酚类化合物的难降解有机农药废水提供新的方法。
葛海峰[7]2017年在《芬顿工艺处理杀菌剂废水的研究》文中研究表明本论文首先阐述了我国水资源及污染现状,特别是针对我国化工废水污染进行了详细分析,总结了我国化工废水污染处理技术的进展及农药处理技术。本论文的主要工作有以下两点:(1)介绍了杀菌剂废水处理工艺的设计,特别是涉及废水处理设备及其功能实现进行了详尽的介绍,然后分别介绍了预处理工、芬顿反应工序、去除重金属工序及去除氨氮工序的生产基本原理,探讨了基本因素对废水沉降效果的影响因素。最后总结了工艺的运行效果。(2)通过正交实验法深入研究了H_2O_2浓度,pH值,MnCl_2浓度,反应时间,FeSO_4浓度对废液中TOC的去除率影响机制,获得了杀菌剂废水处理的最优条件。(3)杀菌剂催化剂在实验研究的基础上,通过工业化实验对各项工艺关键参数的优化,取得了良好的成果。本论文的主要研究内容如下:(1)对杀菌剂废水处理工艺的设计,特别是涉及废水处理设备及其功能实现进行了详尽的介绍。然后分别介绍了预处理工、芬顿反应工序、去除重金属工序及去除氨氮工序的生产基本原理,探讨了基本因素对废水沉降效果的影响因素。最后对杀菌剂废水工艺的运行效果进行了总结。预处理工序中所有的废水都排到V-501中,V-501体积为600m~3。来自R-502C的上清液经过换热器预热后进入V-530,在V-530加入MnCl_2和FeSO_4,控制Fe≤250 ppm、Mn≤150 ppm,加入盐酸调节pH到2.0~3.5,从V-530出来的废水并联流入R-505和R-506,通过蒸汽控制芬顿反应温度90℃以上。经芬顿反应后的废水泵入V-502中,在其中加入Ca(OH)_2控制PH到7~9,加入废水量0.1%的NaClO,将废水中络合物的金属离子游离出来(NaClO量可以V-503中铜的量来调节)。来自V-504C的上清液经过砂滤V-519A/B泵入R-502B中,在其中加入0.35%废水流量的NaClO,并用HCl或氢氧化钠控制PH=7~8,将废水中的氨氮去除。处理好的废水经过冷却塔T-520冷却到35℃以下后流入最后的出水池V-521中,检验合格后即可排放。(2)对于提高处理溶液中FeCl_3的含量以及pH值对于提高溶液的混凝-絮凝效果进行了研究。通过正交实验法研究了H_2O_2浓度,pH值,MnCl_2浓度,反应时间,FeSO_4浓度对废液中TOC的去除率,各参数的影响顺序是H_2O_2加入量>pH值>MnCl_2加入量>反应时间>FeSO_4加入量。当反应时间为25 min,20%FeSO_4加入量为6 ml/L时,10%MnCl_2加入量为1 ml/L时,50%H_2O_2加入量为7 ml/L,调整溶液初始p H值为3时,TOC的去除率最高,达到58.24%~59.34%。水中TOC去除率随着H_2O_2用量的增大逐渐升高;进一步增加溶液中50%H_2O_2达到7.0 ml时,溶液上层清液中TOC的去除率达到51%,此时TOC的去除率达到最高。随着pH由2.5增大至3.0,TOC去除率由39.21%增加至45.52%;继续增大p H至4.0,TOC的去除率由45.52%降低至36.76%。(3)当减少溶液中MnCl_2含量时,溶液中TOC含量整体降低,这也就表明,减少溶液中MnCl_2含量有助于提高溶液TOC的去除率。当减少溶液中MnCl_2含量时,R-506的去除效率从68.29%提高到75.18%,R-507的去除效率从70.50%提高到79.90%,实验证明芬顿反应效果较好,上层清液中TOC去除率提高了9%。当减少实际生产中50%H_2O_2的含量同时提高溶液的pH值,TOC去除率从60.42%增加到70.22%,废液的降解能力大大提高。文章提供了污泥的减量化处理的方案,以及设备等,为未来污泥减量化处理提供了方案。
王紫薇[8]2009年在《铁炭微电解—厌氧工艺处理农药废水的研究》文中研究指明农药废水是我国工业污水的排放大户,废水具有排放量大、有机物浓度高、成份复杂和难生化降解等特点。在处理技术上,由于农药废水中以有机污染物为主要污染物,所以以生化法为主。绝大部分农药厂采用了物化加生化的组合处理工艺,通过物理化学的方法如格栅拦截、电解气浮等工艺去除部分色度和有机污染物,然后通过生物处理单元进一步处理,使出水达到排放标准。整个处理工艺流程长、费用高,处理效果不理想,达标排放困难。因此,对农药废水的治理技术进行研究具有重要意义。本文首先综述了农药废水常用的处理方法,并着重介绍了采用微电解和厌氧工艺联合处理这种农药废水的目的和意义。针对本研究中某农药厂农药废水,通过对微电解处理效果影响因素的探讨,确定了本次微电解实验的4个影响因子:铁炭填料的比例、进水pH值、Fe粉投加量、微电解反应时间。利用正交实验和单因素实验确定了这几个因素的最佳反应条件之后,再将此微电解最佳反应条件应用到微电解—厌氧生化串联实验中,进而研究该串联设置对此种农药废水的总处理效率。得出的主要研究内容和结论如下:(1)采用正交试验和单因素分析试验的方法分析得出微电解处理农药废水的最佳处理工艺条件为:Fe:C=1:1,pH=3,反应时间60min,CODCr去除率最高可以达到49.19%。废水的可生化性指标B:C也达到了0.26,较之处理前的均值0.15已经有了显着提高,为后续的生化处理减轻了负担;(2)研究微电解一些附加条件如铁屑类型和搅拌速率对微电解处理效率的影响,实验证明,对于本实验中的农药废水来说,最佳的铁形态是铸铁屑,最佳搅拌速率为290r/min;(3)利用微电解最佳条件来安装动态微电解装置,并结合厌氧生化法对农药废水进行串联处理。实验证明,该组合大大提高了废水的可生化性,且处理效果比较稳定,使得整个微电解—厌氧生化反应器系统对COD_(Cr)去除率也达到了92%。
陆雪梅, 陈雷, 徐炎华[9]2009年在《应用络合沉淀-化学氧化组合工艺处理高浓度含氰农药废水》文中研究说明由于氰化物的剧毒性以及农药废水的难生物降解性,含氰农药废水的治理难度较大。从工程应用的角度出发,在小试实验研究的基础上,确定了处理污染物含量高、难生物降解含氰农药废水的组合工艺流程为:FeSO4络合沉淀→H2O2催化氧化→C lO2深度氧化。组合工艺流程处理效果好,操作方便,出水水质稳定。研究结果表明,当FeSO4加入量为理论计算值的1.3倍、3%H2O2和C lO2投加量分别为24 mL/L和200 mg/L时,废水中CN-离子的总去除率高达99.99%以上,COD总去除率达到99%。组合工艺不仅适用于处理高浓度含氰农药废水,而且也能为高浓度、难降解有机废水的治理提供有益的参考。
赵彬侠[10]2007年在《湿式氧化处理吡虫啉农药生产废水的研究》文中研究表明吡虫啉以其高效、低毒、低残留的特点,成为新一代农药的代表,其生产废水中含有大量丙烯腈、甲苯、DMF及少量的2-氯-5-氯甲基吡啶等,属于典型的高浓度难降解毒性有机废水,直接排放会严重污染环境。采用传统的生物或物化工艺处理该废水效率低、效果差,因而,成为困扰农药企业的一项环保难题。本文以吡虫啉农药生产废水为研究对象,采用湿式氧化技术进行污染物降解反应的基础及应用研究,为该工业废水处理提供理论和工艺依据。在2L高温高压间歇式反应釜中考察了湿式空气氧化工艺(WAO)处理吡虫啉废水中主要操作条件对处理效果的影响,发现在所考察的反应温度、供氧量、进水浓度、搅拌强度和进水pH等诸多因素中,温度是影响WAO效率的关键因素。供氧不足时氧化反应受到明显限制,而氧分压高于理论需氧量时,氧对处理效果影响不显着。进水pH对WAO处理吡虫啉农药废水影响较小。供氧量充足条件下,WAO在较宽污染物浓度范围内具有良好的处理效果,最大COD去除率达62%。以H_2O_2为氧化剂替代气态氧开发了湿式过氧化氢氧化工艺(WPO),研究表明,WPO处理效果受温度、pH和H_2O_2用量影响,在130℃、总压0.6 MPa、反应55min条件下,能取得相当WAO 210℃、总压8 MPa、反应120min下的60%的COD去除率。催化湿式空气氧化工艺(CWAO)能在较温和条件下提高处理效果。实验显示,使用均相催化剂可大大改善COD去除率,铜盐的催化性能优于铁盐和铈盐,而铜盐中硝酸铜则优于硫酸铜。使用硝酸铜作催化剂时,反应30 min COD去除率可达97.5%。固体催化剂较之均相催化剂能避免重金属二次污染产生。本文采用共沉淀法制备了Cu/Mn、Cu/Ni、Mn/Ce复合氧化物固体催化剂,以CWAO处理吡虫啉农药废水检测催化剂活性,研究并优选了催化剂制备工艺条件,如沉淀剂种类、沉淀物沉淀温度、干燥和焙烧温度及时间、活性组分配比等。焙烧温度及活性组分配比是影响催化剂活性的主要因素;催化剂最优制备条件为:沉淀剂NaOH,沉淀温度80℃,干燥条件110℃12h;焙烧时间8h,对Cu/Mn催化剂,焙烧温度800℃,Cu-Mn比1:2:对Cu/Ni催化剂焙烧温度700℃,Cu-Ni比2:1;对Mn/Ce催化剂焙烧温度300℃,Mn-Ce比为7:3。XRD分析表明,叁系列催化剂中都有固溶体的形成,这提高了催化剂的活性和稳定性。重点研究了Mn/Ce催化剂活性组分配比与活性的关系,在催化剂表面Ce以Ce~(4+)存在,而Mn有多种价态,Mn的氧化价态随组成的变化而变化,催化剂的活性位点归于呈高氧化态的Mn氧化物;分析催化机理证实Mn/Ce复合氧化物催化剂具有较高的催化活性。以Mn/Ce为催化剂研究了CWAO处理吡虫啉农药废水的操作参数,如反应温度、氧分压、进水pH对催化剂活性及稳定性的影响,确定了最优工艺条件,即温度190℃、总压4.8MPa、氧分压为1.6 MPa、pH 6.21,反应时间120min;COD去除率达93.1%,废水BOD_5/COD由0.19提高到0.65以上,Mn、Ce的溶出量最小,分别为0.0299 mg/L、0.0316 mg/L。采用浸渍法制备了Cu-Ni-Ce/SiO_2催化活性良好的负载型催化剂,通过CWPO评价并优化了制备工艺。综合考虑活性和稳定性,优化的制备条件为:总负载量4%,Ce添加量0.16%,焙烧温度700℃。以10g/LCu-Ni-Ce/SiO_2催化剂加入量,进行CWPO处理吡虫啉农药废水,在温度110℃、pH 7.0、总压0.6 Mpa、反应时间60 min下,COD去除率达89.1%,与CWAO相比反应条件大为缓和。以多种表征方法对不同焙烧温度和不同Ce添加量的Cu-Ni-Ce/SiO_2催化剂结构进行了分析表征,探讨了适量添加Ce提高催化剂活性机理。SEM分析证明,Ce的添加促进了催化剂表面Cu-Ni的分散性;BET测定证明,Ce添加量为0.16%时,Cu-Ni-Ce/SiO_2比表面积最大;XRD测定了催化剂的晶相结构,Cu以CuO物种存在,同时监测到铜镍复合氧化物的衍射峰;XPS分析了催化剂表面元素Cu、Ni、Ce、O的化学态,证明催化剂表面存在叁种状态的氧,即晶格氧、羟基氧和吸附氧,测定了不同化学态氧的含量。降低焙烧温度并适量添加Ce都能增加吸附氧占总氧的比例,促进氧在催化剂表面的吸附,从而形成强氧化物种O_2~-,这有利于催化剂活性的提高。论文对湿式氧化处理吡虫啉农药废水的动力学进行了探讨,建立了一级两阶段动力学模型,较好地解释、关联了WAO、WPO、CWAO、CWPO四种工艺的实验数据。得出了四种工艺每个反应阶段的反应速率常数k及表观活化能E_a,为湿式氧化处理吡虫啉农药废水工艺放大设计提供了理论依据。
参考文献:
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[2]. 浙江省化工医药废水治理现状调查及控制对策研究[D]. 方莹萍. 浙江大学. 2002
[3]. 化学强氧化+生化法组合处理甲基磺草酮生产废水的研究[D]. 陈敬. 南昌大学. 2016
[4]. 叁种农药生产废水处理的研究[D]. 熊惠磊. 南昌大学. 2007
[5]. 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
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