磁助微氣泡臭氧氧化的試驗(yàn)研究.pdf

1、臭氧由于其強(qiáng)氧化性，可以氧化多種物質(zhì)，且耗量少，反應(yīng)快，產(chǎn)生二次污染少，但是臭氧較不穩(wěn)定，在水中的溶解度不高，因此實(shí)際應(yīng)用中臭氧的傳質(zhì)效率較低且很難獲得高濃度的臭氧水溶液。為了解決這些問題，本文基于現(xiàn)有的微氣泡產(chǎn)生技術(shù)，設(shè)計(jì)出適合添加磁場(chǎng)，拆裝方便，效果優(yōu)良的微氣泡發(fā)生器，并利用該發(fā)生器進(jìn)行了有關(guān)磁助微氣泡強(qiáng)化臭氧傳質(zhì)和磁助微氣泡強(qiáng)化臭氧降解羅丹明B的試驗(yàn)研究，通過磁場(chǎng)與微氣泡發(fā)生技術(shù)相結(jié)合的方式，達(dá)到強(qiáng)化臭氧傳質(zhì)，提高傳質(zhì)效率的目的。

2、本研究的主要結(jié)論如下:
　　(1)在磁助微氣泡強(qiáng)化臭氧傳質(zhì)的試驗(yàn)中，相同的試驗(yàn)條件下，相比于傳統(tǒng)曝氣方式，利用磁場(chǎng)與微氣泡相結(jié)合的方式獲得的水中溶解臭氧量提高了72.6％。推測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)化傳質(zhì)效果的原因主要是:蒸餾水在磁場(chǎng)的影響下，表面張力降低，液膜對(duì)臭氧氣體擴(kuò)散的阻力減小，臭氧氣體分子更易穿過液相薄膜進(jìn)入水溶液主體中，從而強(qiáng)化了吸收過程;
　　(2)在磁助微氣泡強(qiáng)化臭氧傳質(zhì)的試驗(yàn)中，當(dāng)臭氧氣體流速較低時(shí)就可以獲得較高濃度的臭氧

3、水，試驗(yàn)中臭氧進(jìn)氣量Q為0.5 L/min時(shí)獲得的溶解效果優(yōu)于進(jìn)氣量Q為1.0 L/min時(shí)的溶解效果，傳質(zhì)系數(shù)kLa值隨著臭氧進(jìn)氣量的增加而增加，進(jìn)氣量越小氣液比就越低，越利于產(chǎn)生微氣泡;液面高度h越高水中溶解的臭氧濃度就越低，傳質(zhì)系數(shù)kLa值也隨著液面高度h的增加而降低;同時(shí)溶劑的pH值也影響著傳質(zhì)效果，pH值越低，水中溶解的臭氧濃度越高，傳質(zhì)系數(shù)越高;
　　(3)在磁助微氣泡臭氧氧化降解羅丹明B的試驗(yàn)中，施加磁場(chǎng)后，對(duì)羅丹明

4、B的降解起到了促進(jìn)作用，與不施加磁場(chǎng)相比，脫色率提高了28.2％，CODCr去除率提高了10％;
　　(4)在磁助微氣泡臭氧氧化降解羅丹明B的試驗(yàn)中，磁場(chǎng)存在時(shí)，羅丹明B溶液的初始pH值越低，降解效果越優(yōu)，試驗(yàn)中pH值為2時(shí)，降解效果最佳;臭氧進(jìn)氣量Q一定時(shí)，羅丹明B溶液初始濃度越高，降解效果越差;較低的臭氧進(jìn)氣量就可獲得優(yōu)良的降解效果，充分提高了臭氧的利用率，試驗(yàn)中Q為0.5L/min就可以達(dá)到Q為1.0 L/min時(shí)的降解效果

5、;另外，降解過程中添加一定量的無(wú)機(jī)鹽會(huì)改變降解效果，鹽效應(yīng)對(duì)去除效果的影響主要取決于無(wú)機(jī)鹽對(duì)羥基離子(·OH)產(chǎn)生的抑制情況和對(duì)染料分子溶解的情況，試驗(yàn)中添加硫酸鈉可以明顯改善降解效果;
　　(5)羅丹明B的脫色主要是由于染料中的發(fā)色基團(tuán)苯氨基、羰基鍵和芳環(huán)結(jié)構(gòu)被臭氧破壞，形成了無(wú)色化合物。
　　目前該技術(shù)還處于實(shí)驗(yàn)階段，磁鐵的密封工作以及微氣泡發(fā)生器的防銹工作還有待提高，磁場(chǎng)強(qiáng)化臭氧傳質(zhì)的理論還不完善，希望本課題的研究對(duì)如