臭氧氧化處理染料廢水的過程強化.pdf

1、染料廢水存在水量大、水質(zhì)復雜、色度深、以及含有“三致”毒性物質(zhì)等特點。若不妥當處理，將造成嚴重的環(huán)境污染，從而危害人體健康。在染料廢水處理方面，臭氧氧化技術由于其高效性和無二次污染特點而被廣泛研究。然而，傳統(tǒng)的臭氧氧化技術由于其成本較高，傳質(zhì)效率低，臭氧利用率低，從而阻礙了該技術工業(yè)應用發(fā)展。
　　本研究設計微泡加壓反應器強化臭氧氧化技術，氧化降解酸性紅18（AR18）模擬染料廢水。采用VOF模型模擬外加壓力場對微泡反應器內(nèi)氣液界

2、面的變化規(guī)律，并考察了該反應器對臭氧傳質(zhì)，廢水脫色及礦化（TOC去除率）效率的影響。同時還將微泡加壓強化O3/Ca(OH)2體系，研究了該聯(lián)用技術對染料廢水礦化降解的影響及強化機理。全文的主要研究結(jié)果如下：
　　微泡加壓反應器有效提高了其傳質(zhì)效率，液相中臭氧濃度達到穩(wěn)定狀態(tài)速率較快，其液相中臭氧濃度約為11.7 mg/L，比鼓泡體系高約10％。微泡加壓反應器中羥基自由基產(chǎn)生量高于傳統(tǒng)鼓泡體系，臭氧通入5 min，微泡體系中羥基自由

3、濃度高達121.45μM，比鼓泡體系提高了約11倍。液相中臭氧濃度以及羥基自由基產(chǎn)生量受壓力影響較小，溫度影響較大，水中臭氧濃度隨溫度的增加而減少，羥基自由基產(chǎn)生量隨溫度增加而增加，兩者都隨進口臭氧濃度及流量的增加而增加。
　　微泡反應體系中廢水脫色及礦化效率都高于鼓泡體系，微泡體系中染料廢水完全脫色需8 min，臭氧氧化處理35 min，對廢水TOC去除率高達70%以上。礦化過程通過一級動力學擬合，測得微泡體系中一級反應速率常數(shù)

4、為0.0343 min-1，比鼓泡體系反應速率常數(shù)高一個數(shù)量級。在微泡體系中，體系壓力變化對廢水脫色率及TOC去除率影響較?。辉谙嗤幚頃r間下，酸性紅18初始濃度越大，脫色率和礦化率越??；進口臭氧濃度越高，染料廢水的脫色及礦化效果越好。運用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）檢測了氧化過程中8種中間產(chǎn)物，并依此推測出了酸性紅18的降解機理。
　　在微泡加壓反應器強化O3/Ca(OH)2體系中，考察了Ca(OH)2用量、體系壓力、液相溫度、

5、酸性紅18初始濃度以及進口臭氧流量及臭氧濃度對廢水脫色及TOC去除影響。在0~3 g/L間，廢水脫色和礦化效率隨著Ca(OH)2加入量的增加而增加，最佳Ca(OH)2用量為2 g/L。廢水脫色率及TOC去除率受體系壓力、溫度影響較?。辉谙嗤幚頃r間下，酸性紅18初始濃度越大，脫色率和礦化率越?。怀粞踹M口濃度和進口流量的增加有利于酸性紅18脫色與礦化。O3/Ca(OH)2體系中強化機理為Ca(OH)2電離產(chǎn)生OH-和Ca2+，在OH-/O