催化臭氧氧化對溴酸鹽生成影響研究.pdf

1、臭氧氧化作為一種有效的水處理手段，正越來越廣泛地應用于水處理中。然而單獨臭氧工藝存在著一些不足，如對難降解有機物的去除能力不足、水體中含有溴離子時會生成致癌物溴酸鹽等。金屬催化臭氧氧化與單獨臭氧氧化相比有著很多優(yōu)勢，且易于在工藝上取代單獨臭氧氧化。了解金屬催化臭氧氧化過程中溴酸鹽的形成規(guī)律對于催化臭氧氧化的實際應用和臭氧氧化過程中溴酸鹽的控制都具有重要的意義。論文主要進行了以下幾個方面的研究：1.水中幾種無機態(tài)溴元素（溴離子、次溴酸根和

2、溴酸根）的測定；2.幾種不同類型金屬氧化物催化臭氧氧化對溴酸鹽生成的影響；3.不同水質(zhì)條件下氧化鈰催化臭氧氧化對溴酸鹽生成的控制效果。
　　建立了HPLC-UV測定水中溴酸根、溴離子和次溴酸根的方法。溴酸根和溴離子在強酸性條件下反應后能與加入水中的苯酚反應生成4-溴代苯酚，在一定范圍內(nèi)反應生成的4-溴代苯酚與溴酸根、溴離子以及次溴酸根之間有良好的線性關系。通過控制衍生pH解決了該方法中次溴酸對溴酸鹽和溴離子測定的干擾。確定了溴酸根

3、和溴離子與苯酚反應的化學定量關系。
　　氧化鎂、氧化鐵、氧化鈰催化臭氧氧化對溴酸鹽生成影響有著顯著的差異。在純水中，氧化鎂、氧化鐵的加入提高了臭氧氧化產(chǎn)生溴酸根的量，而氧化鈰的加入則明顯減少了臭氧氧化產(chǎn)生溴酸根的量；在HOA溶液中，有機物的存在使催化臭氧氧化對溴酸鹽生成影響作用減弱，氧化鈰控制溴酸鹽生成的能力受到了抑制。
　　探討了氧化鈰投量、溴離子濃度、pH值、反應溫度對催化臭氧氧化減少溴酸根生成的影響，以及氧化鈰做催化劑

4、減少溴酸根生成的原因。氧化鈰通過抑制臭氧對次溴酸的氧化減少了溴酸根的生成量。氧化鈰的表面Ce(IV)和硫酸根絡合會削弱催化臭氧氧化控制溴酸根生成的能力，所以氧化鈰的這種作用與表面Ce(IV)有關。實驗表明，氧化鈰投量從0mg/L增加到250mg/L，能減少85.1％溴酸根生成量；溴離子濃度為0.5，1.0，2.0mg/L時，催化臭氧氧化分別能減少69.2%，83.5%和15.2%的溴酸根生成量，溴離子濃度變化對催化作用的影響無明顯規(guī)律；