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《臭氧化技術(shù)在高濃度有機(jī)廢水處理高濃度有機(jī)廢水處理高濃度有機(jī)廢水》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、臭氧化技術(shù)在在高濃度有機(jī)廢水處理在高濃度有機(jī)廢水處理中中的應(yīng)中的應(yīng)用研究楊德敏（西南石油大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，四川成都610500）摘要：臭氧化技術(shù)具有降解能力強(qiáng)、效率高、不產(chǎn)生二次污染、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，在水處理應(yīng)用方面的研究正日益廣泛深入。本文從臭氧的性質(zhì)及其與有機(jī)物的作用機(jī)理出發(fā)，介紹了臭氧及其聯(lián)合工藝在印染、造紙、冶金、醫(yī)藥、焦化、化工和食品等高濃度有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀。關(guān)鍵詞：臭氧氧化；反應(yīng)機(jī)理；高濃度有機(jī)廢水；廢水處理臭氧氧化技術(shù)是利用臭氧在不同的催化劑條件下產(chǎn)生羥基自由基(HO·)的一種高級氧化工藝，氧化能力強(qiáng)，對除臭、脫色、殺
2、菌、去除有機(jī)物效果明顯，處理后廢水中的臭氧易分解，不產(chǎn)生二次污染。在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用越來越廣，很多報(bào)道都肯定了臭氧對多種行[1~4]業(yè)產(chǎn)生的廢水有很好的處理效果，如制藥廢水、焦化廢水、印染廢水、造紙廢水等。近年來，為了克服單一臭氧化處理技術(shù)存在的局限性，出現(xiàn)了各種臭氧聯(lián)用與光催化氧化技術(shù)，[5][6][7]如O3/BAC、O3/UV、O3/UV/TiO2和O3/H2O2等，通過它們的協(xié)同效應(yīng)可以促進(jìn)臭氧的分解，產(chǎn)生更多的羥基自由基，提高其利用率和適用范圍。1臭氧的性質(zhì)與作用機(jī)理1.1臭氧的性質(zhì)臭氧是氧氣的同素異形體，其密度是氧氣的1.5倍，
3、在水中的溶解度是氧氣的10倍，常溫下是一種不穩(wěn)定的淡紫色氣體，有刺激性氣味。臭氧在水中的氧化還原電位僅次于氟(O3，電位是2.07V；F2，電位是2.87V)，其在廢水處理中的應(yīng)用主要是利用這一特性。另外，臭氧在水中的溶解度受溫度、臭氧濃度影響很大。目前，生產(chǎn)臭氧的方法大致有：無聲放電法、電解法、紫外線法和化學(xué)法等。由于后三種制備方法設(shè)備復(fù)雜、能耗較大、投資高等缺點(diǎn)。一般工業(yè)上采用無聲放電法制備臭氧。1.2臭氧與有機(jī)物的作用機(jī)理臭氧在水溶液中的氧化作用取決于其分解條件和機(jī)理。臭氧與水中污染物的作用機(jī)理主要有兩方面，即臭氧的直接反應(yīng)和臭氧分解產(chǎn)生
4、的羥基自由基(HO·)的間接反應(yīng)。兩者比較，直接反應(yīng)有選擇性，速度慢；間接反應(yīng)無選擇性，HO·(E0=2.8V)點(diǎn)位高，反應(yīng)能力強(qiáng)，速度快，可引發(fā)鏈反應(yīng)，使許多有機(jī)物徹底降解。直接反應(yīng)：污染物+O3→產(chǎn)物或中間產(chǎn)物間接反應(yīng)：污染物+HO·→產(chǎn)物或中間產(chǎn)物[8]臭氧在水中可以發(fā)生下列反應(yīng)：O3→O+O2，O+H2O→2HO·---在堿性介質(zhì)中，O3可與OH反應(yīng)，產(chǎn)生自由基的速度很快，O3+OH→HO2·+O2，O3+HO2·→HO·+2O2，2HO2·→O3+H2O。產(chǎn)生的HO·具有比O3更強(qiáng)的氧化能力，[9]能使有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)：HO·+RH→R
5、·+H2O，R·+O2→RO2·，RO2·+RH→ROOH+R·，ROOH+·OH→CO2+H2O+其他氧化產(chǎn)物通過以上反應(yīng)，可將廢水中大分子有機(jī)物氧化為以生物降解的小分子化合物。2臭氧化技術(shù)在有機(jī)廢水處理中的應(yīng)用2.1紡織印染廢水紡織印染行業(yè)是工業(yè)廢水排污大戶，印染廢水水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大，屬難處理的工業(yè)廢水，用傳統(tǒng)方法很難處理。由于臭氧(O3)分子的反應(yīng)選擇性強(qiáng)，能與含雙鍵的染料直接發(fā)生加成反應(yīng)，使染料開環(huán)脫色，可以有效去除色度并提高廢水的可生化性。[10]S.Barredo-Damas等研究了在混凝-絮凝法
6、處理紡織廢水的過程中，臭氧預(yù)處理的作用。結(jié)果表明，用臭氧預(yù)處理30min，可加強(qiáng)混凝過程，COD和混濁度各自降低57%和95%，經(jīng)過最后的納米濾膜NF-90過濾，COD由1780mg/L下降為98mg/L，去除率為87.0%，電[11]2+導(dǎo)率由3.7ms/cm減少到0.48ms/cm，去除率為85.2%。I.Arslan采用Fe催化臭氧氧化法2+對分散染料廢水進(jìn)行了處理，結(jié)果表明，當(dāng)臭氧投加質(zhì)量濃度為2300mg/L、Fe應(yīng)用劑量為0.09～18mmol/L、pH為3～13時(shí)，脫色率、COD的去除率分別由單獨(dú)臭氧氧化時(shí)的77%提[12]高至9
7、7%、11%提高到54%。I.Peternel等研究了在UV存在條件下臭氧氧化活性染料，結(jié)[13]果發(fā)現(xiàn)，溶液TOC的去除率達(dá)到40.1%，色度去除率達(dá)到100%。P.C.C.Faria等采用臭氧/活性炭協(xié)同降解染料廢水，結(jié)果表明，單靠活性炭的吸附作用不能完全去除染料的色度，單獨(dú)臭氧氧化雖可以很好地去除色度，但TOC的去除率不高；而臭氧/活性炭聯(lián)用技術(shù)可以[14]很好地去除染料的色度和TOC。X.Wang等采用臭氧—曝氣生物濾池處理酸性玫瑰紅染料廢水，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，臭氧氧化處理能提高模擬廢水的可生化性，使廢水的BOD/COD由0.18上升到0.
8、36。經(jīng)組合工藝處理后出水COD<40mg/L，色度<40倍，SS約50mg/L，處理效果良好。2.2造紙廢水我國造紙工業(yè)廢水污染嚴(yán)重，廢水排放量大，
