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《强化臭氧化在处理有机废水中的典型反应与应用_曲久辉》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1997年5月ENVIRONMENTALSCIENCEMay.,1997强化臭氧化在处理有机废水中的典型反应与应用曲久辉(中国科学院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室,北京100085)摘要采用O3与其它物理化学过程联用的强化方法,可以显著提高臭氧化处理废水的功能与效率,降低臭氧消耗,在多种高浓度有机污染废水的处理中表现出了明显的优越性.关键词强化臭氧化,有机废水处理,反应,应用.臭氧(O3)及其相关的深度氧化过程(AOPs),如仅用相当于O3/UV过程高压汞灯所需的1/4能耗即可O3/UV等,在废水处理中具有重要的应用潜力.尽管产生比后者多得多的羟基自由基.O3是一种强力化学氧化
2、剂(E0=2.07V),但分子态的(5)絮凝臭氧化O3与化学絮凝联使用,可以通过臭氧对废水中的许多难降解有机污染物不能氧化去除氧化、絮凝和吸附的协同作用提高对废水的综合处理或作用速度缓慢.对这类有机物,采取催化O3化产生效果.羟基自由基(OH)或其它强化臭氧化的方法可以显著2O3及O3/UV与废水中有机污染物的典型反应[1]提高对废水的处理效果.由于其强氧化性,O3及O3/UV可与废水中的许多1典型的催化臭氧化方法有机污染物发生反应[1].这些反应的最主要特征是在将O3与其它物理化学过程联用,可以加强臭氧化光催化下产生OH,因而许多有机污染物可以被完全的作用效率.目前,除UV催化臭氧
3、化外,主要还有以降解成为CO2.下几种强化臭氧化方法.2.1与酚类有机物的反应[2]研究表明[6],在水溶液条件下,O(1)生物臭氧化生物处理可以在臭氧化前,也3可按式(1)所示可在其后.由于生物处理对去除易生化降解有机物非的典型反应历程对废水中酚类有机污染物进行氧化降常有效,因而在臭氧化前进行生物处理可以减轻后续解.由于羟基在苯环中为电子给予体,所以O3更容易O3处理负荷,降低O3消耗.而在臭氧化后进行生物处进攻这一位置而产生不同的中间体和氧化还原形态.O3理,可以去除O3作用过程产生的可生物降解的有机副ArOHArO←→Ar=O←→Ar=O+OH+O2(1)产物.(2)催化臭
4、氧化[3]采用TiO2催化臭氧化,将显著式中Ar代表苯环.整个反应历程表明,酚氧自由提高O3对废水中有机污染物的去除效果.比如,经O3/基和羟基自由基的产生与作用是O3对酚类物质氧化降解的最关键历程.氧化反应的最终产物将取决于酚TiO2处理,可将废水中酸类有机污染物完全降解为的种类、废水性质及其作用条件,当然在水处理中最理CO2,并去除水中94%的COD,分别比单独使用O3和以想的情况是能够将其中的有机物完全降解为CO2.如O3/H2O2处理效率提高了44%和64%.(3)生态净化臭氧化[4]通过土壤催化加速O3分2,4-二硝基甲基苯酚(DNMP)具有与O3很高的反应活性,因而在水中能被
5、完全氧化降解为CO2和无毒无害解,可以有效提高臭氧化过程对工业废水的处理效率.[7]的低级酸:这种强化臭氧化过程发生在土壤表面,因而不影响其(NO2)2(CH2)ArOH+O3=它深度处理过程对水中有机物的去除,具有催化和生CO2+2HNO3+HCOOH+H2O+O2(2)态臭氧化的双重效果.(4)-射线臭氧化[5]可以应用O-O3与酚的反应速率与酚所带基团及其在苯环中的位置3电子射线处理实现这一过程.这种方法可以使水中有机氯化物去除率高达95%.尽管产生电子射线需要较高的能量,但它收稿日期:1996-11-01第18卷第3期环境科学Vol.18,No.378环境科学18卷[1]---
6、有重要关系,比如CH3的诱导效应在O、M和P位3O3及其强化过程在有机废水处理中的典型作用的比率为2.716.3.在紫外光照射下,O3对酚的降解效率显著提高,如水中的4-氯苯酚可以被O3/UV迅速由于O3及其强化过程的高效水处理功能,它在造[2,23,24][24,25][26]完全降解为二氧化碳和盐酸,反应的动力学常数为一纸废水、二次废水、页岩油加工废水、农级[8].另外,水质不同对酚的氧化降解机理与效果也将药生产废水[27-29]、农药应用水污染[30-33]、染料生产废[34,35][36-38][39]产生一定的影响.水、纺织印染废水、防氧化橡胶生产废水、[40][41][4
7、2,43]2.2与染料类有机物的反应木屑漂洗废水、制药废水、生活污水、含二烷的工业废水[44]处理中,均获得了重要应用.研究表明,臭氧及催化臭氧化过程在去除废水中有机染料污染物方面具有很好的效果[9-12].O3可以部3.1在纺织印染废水处理中的应用分或完全将水中的有机染料氧化降解,其反应的简单在纺织印染废水中含有高浓度人工合成的可溶性历程可由O3与杂氮类有机染料的作用表达[13]:有机染料,虽然采用一般的物理化学或生物方法很难HO
