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电催化臭氧技术在高铁集便污水深度处理中的应用研究
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作者 许荣 石英杰 +2 位作者 姚宏 李新洋 柴玉茜 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期222-228,共7页
实现集便污水高效、低耗、资源化处理对解决高铁集便污水污染问题,推动铁路站段污水综合利用具有重要现实意义。以前期开发的一种新型铁路集便污水节能资源化处理系统为例,重点围绕其高级氧化深度处理单元3种不同氧化技术:电催化氧化、... 实现集便污水高效、低耗、资源化处理对解决高铁集便污水污染问题,推动铁路站段污水综合利用具有重要现实意义。以前期开发的一种新型铁路集便污水节能资源化处理系统为例,重点围绕其高级氧化深度处理单元3种不同氧化技术:电催化氧化、臭氧氧化、电催化臭氧氧化组合,主要探讨其处理效果、能耗与碳排放,并在此基础上进一步对COD强化去除机理和能耗对比进行分析。研究发现,采用3种工艺将水质相近的集便污水处理至一级A标准时,对比电催化氧化和常规臭氧氧化,电催化臭氧氧化组合工艺可显著提高COD降解效率,可在较短时间内使集便污水生化二级出水中COD去除率达到75%以上,使出水COD达标排放,且COD降解过程符合一级反应动力学。此外,电催化臭氧氧化技术色度降解效果最优,处理20 min后色度去除率可达到90%以上。电催化氧化、臭氧氧化、电催化臭氧氧化技术降解能耗分别为1.14,1.76,1.09 kW·h/m^(3)。结果表明,电催化臭氧技术是一种深度处理集便污水的高效低碳技术,本研究验证了采用电催化臭氧技术深度处理集便污水的可行性,为其实际推广应用提供理论依据。 展开更多
关键词 高速铁路 电催化臭氧 集便污水 深度处理 处理效果 能耗
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电催化臭氧技术去除高盐废液中有机物
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作者 陈安妮 郭强 +6 位作者 殷炎颖 李井峰 包一翔 吴敏 易世祚 王建兵 王会姣 《煤炭学报》 北大核心 2025年第5期2645-2657,共13页
矿井水高盐废液产生于废水零排放过程,由于其成分复杂,有机物含量高,其处理已成为世界性难题,研发高盐废液中有机物高效脱除技术迫在眉睫。电催化臭氧技术作为一项新型高级氧化技术,具有高效、灵活、环境友好的特点,为高盐废液中有机物... 矿井水高盐废液产生于废水零排放过程,由于其成分复杂,有机物含量高,其处理已成为世界性难题,研发高盐废液中有机物高效脱除技术迫在眉睫。电催化臭氧技术作为一项新型高级氧化技术,具有高效、灵活、环境友好的特点,为高盐废液中有机物深度脱除提供了一种颇具前景的技术选择。基于此,首先采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对西部某矿区矿井水高盐废液中的有机物进行了解析,共检测到15种有机物,可分为大环硅氧烷、酯类、腈类和酰胺类,其中邻苯二甲酸二甲酯(DMP)这种酯类化合物显示出很强的峰信号,峰面积占比20.38%。因此,DMP被选作矿井水高盐废液中的特征污染物,用于电催化臭氧技术的去除动力学和反应机理研究,在此基础上进一步探究电催化臭氧技术处理实际高盐废液的技术和经济可行性。结果表明:DMP由于其较低的臭氧反应活性,很难被常规臭氧技术高效去除。而电催化臭氧技术通过将电化学原位产过氧化氢与臭氧技术耦合,可以将反应体系中的羟基自由基(·OH)浓度提升1个数量级,因此可以明显加速和强化废水中特征污染物DMP的去除。理论计算显示:·OH进攻DMP的优势活性位点是苯环上的C4和C8点位,与检测出的降解产物结果一致。在实际矿井水高盐废液处理方面,电催化臭氧技术相较传统电化学和臭氧技术,显示出最高的有机物矿化效率和最低的能量消耗,初步论证了该技术在高盐废水有机物深度脱除方面的技术和经济可行性,展示出良好的应用前景。 展开更多
关键词 矿井水高盐废液 有机物脱除 电催化臭氧技术 邻苯二甲酸二甲酯 反应机理
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电催化臭氧技术去除水中草酸的研究 被引量:7
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作者 刘烈 李魁岭 +3 位作者 徐莉莉 王建兵 秦强 王军 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期89-93,102,共6页
研究了电催化臭氧过程中,溶液中草酸(OA)在不同条件下的降解效果。结果表明,在电催化臭氧反应体系中,O2在阴极得电子原位生成H2O2与O3反应产生HO·,从而实现难降解污染物的快速去除。电流为50 m A,O3含量越高,OA的去除效果越好;O3... 研究了电催化臭氧过程中,溶液中草酸(OA)在不同条件下的降解效果。结果表明,在电催化臭氧反应体系中,O2在阴极得电子原位生成H2O2与O3反应产生HO·,从而实现难降解污染物的快速去除。电流为50 m A,O3含量越高,OA的去除效果越好;O3的质量浓度为75 mg/L,电流高于50 m A时,OA的去除率下降;相对于中性与碱性,酸性条件有利于电催化臭氧过程的进行,对OA的去除有更好的效果;与直接臭氧氧化和电解过程相比,电催化臭氧过程对于OA有较好的去处效果。在O3的质量浓度75 mg/L、电流50 m A的优化条件下,OA在180 min时的去除率达到99%。 展开更多
关键词 电催化臭氧 高级氧化 臭氧 过氧化氢 臭氧过程
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电催化臭氧处理垃圾渗滤液综合研究型实验设计 被引量:5
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作者 王会姣 赵明川 +4 位作者 宋奕晓 王建超 卜庆伟 王春荣 王建兵 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第5期50-56,共7页
该文设计了两极协同电催化臭氧处理垃圾渗滤液膜浓缩液的综合研究型实验。在全面分析废液水质的基础上,开展了电催化臭氧技术处理垃圾渗滤液的能效评价和降解机理探究。实验结果表明,垃圾渗滤液的COD高达11 600 mg/L,可生化性极差;采用... 该文设计了两极协同电催化臭氧处理垃圾渗滤液膜浓缩液的综合研究型实验。在全面分析废液水质的基础上,开展了电催化臭氧技术处理垃圾渗滤液的能效评价和降解机理探究。实验结果表明,垃圾渗滤液的COD高达11 600 mg/L,可生化性极差;采用电催化臭氧技术对废液进行预氧化,能在有效去除有机物的基础上,将可生化性系数(B/C比)从0.18显著提升至0.45,协同耦合作用显著。该实验将行业难题、创新成果与专业知识相结合,能够激发学生的学习热情,培养科学创新思维,提升解决复杂环境工程问题的综合能力。 展开更多
关键词 综合研究型实验 环境工程 垃圾渗滤液 电催化臭氧 预氧化
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电-多相臭氧催化工艺深度处理焦化废水 被引量:10
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作者 李新洋 李燕楠 +4 位作者 祁丹阳 张昊 陈安生 于晓华 姚宏 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期4354-4361,共8页
本文采用新型电-多相臭氧催化(E-catazone)工艺深度处理焦化废水生化二级出水,开展工艺可行性研究.通过与O3/TiO2纳米花(TiO2-NF)与O3/TiO2-NF/H2O2及单独电化学氧化工艺相比较,对E-catazone工艺技术优势及氧化机理进行探究.结果表明:... 本文采用新型电-多相臭氧催化(E-catazone)工艺深度处理焦化废水生化二级出水,开展工艺可行性研究.通过与O3/TiO2纳米花(TiO2-NF)与O3/TiO2-NF/H2O2及单独电化学氧化工艺相比较,对E-catazone工艺技术优势及氧化机理进行探究.结果表明:在相同条件下(O3浓度84mg/L),电-多相臭氧催化获得的COD和TOC的去除率(分别为67.9%,50.0%)显著优于O3/TiO2-NF获得的去除率(25.8%,20.9%),即便在O3/TiO2-NF体系中投加5g/L的H2O2以促进臭氧均相催化效果,但COD和TOC去除率也仅分别提高到63.6%,43.6%. 展开更多
关键词 焦化废水 -多相臭氧催化 二氧化钛 羟基自由基
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电-多相臭氧催化技术处理金刚烷胺制药废水 被引量:9
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作者 马富军 李新洋 +3 位作者 宗博洋 于晓华 孙绍斌 姚宏 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第10期3713-3719,共7页
采用电-多相臭氧催化(E-catazone)技术处理高COD、高含盐、难生化的金刚烷胺制药废水.对比研究电-多相臭氧催化、多相臭氧催化(Catazone)、电催化氧化(EO)对金刚烷胺制药废水的处理效果,在此基础上进一步研究了电流密度、pH值以及气相O_... 采用电-多相臭氧催化(E-catazone)技术处理高COD、高含盐、难生化的金刚烷胺制药废水.对比研究电-多相臭氧催化、多相臭氧催化(Catazone)、电催化氧化(EO)对金刚烷胺制药废水的处理效果,在此基础上进一步研究了电流密度、pH值以及气相O_3浓度对电-多相臭氧催化技术处理效果的影响,同时优化实验条件.实验结果表明,在原水pH值为12.5,电流密度为15mA/cm^2,O_3进气流速0.4L/min,O_3浓度为60mg/L的条件下,经过60min反应,电-多相臭氧催化技术获得了62%的COD去除和44%的总有机碳(TOC)去除,其效果显著优于多相臭氧催化(COD 44%,TOC 29%)与电催化氧化(COD13%,TOC 17%);同时,电-多相臭氧催化不仅氧化能力强,而且氧化速率快,获得的伪一级COD去除速率常数k是多相臭氧催化和电催化氧化的1.81倍和8.22倍,更为重要的是,电-多相臭氧催化技术还可以高效、快速地提高废水的生化性,提高约2个数量级,结果表明,电-多相臭氧催化技术是一种有潜力的高级氧化技术,可以实现高效、快速去除有机污染物以及提高废水的可生化性. 展开更多
关键词 金刚烷胺 制药废水 -多相臭氧催化 二氧化钛
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活性炭三维电极催化臭氧处理气田水研究
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作者 司艳晓 张洋 +1 位作者 王会姣 王玉珏 《工业水处理》 2025年第8期121-127,共7页
以颗粒活性炭作为粒子电极,构建了一种阴极单极极化的三维电极催化臭氧反应体系(3D/O_(3))。系统比较了该技术与常规臭氧氧化(O_(3))、三维电极电化学氧化(3D)、活性炭催化臭氧氧化(GAC/O_(3))等相关技术对某气田采出水低温蒸馏出水的... 以颗粒活性炭作为粒子电极,构建了一种阴极单极极化的三维电极催化臭氧反应体系(3D/O_(3))。系统比较了该技术与常规臭氧氧化(O_(3))、三维电极电化学氧化(3D)、活性炭催化臭氧氧化(GAC/O_(3))等相关技术对某气田采出水低温蒸馏出水的处理效果,并探究了反应机理。经过2 h处理,3D/O_(3)技术可有效去除废水中92%的总有机碳(TOC),优于其他相关技术,并稳定维持运行8个周期。研究结果表明,3D/O_(3)技术可有效强化臭氧传质,提高臭氧利用率和转化为羟基自由基的效率,从而强化了污染物去除效果。同时,3D/O_(3)技术可有效防止活性炭在废水处理过程中氧化失效,延长了活性炭的使用寿命,提高了系统的稳定性,有望为气田水提供一种可行的处理技术。 展开更多
关键词 三维 活性炭 臭氧 电催化臭氧氧化
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