电催化强化技术对石化废水有机污染物的去除研究

研究探索了三种电催化强化技术对石化废水有机污染物的去除效果,同时采用三维荧光分析仪、气相色谱质谱仪等分析了有机污染物在不同电催化强化过程中的降解机制。O_(3)+H_(2)O_(2)电催化强化技术对废水中总有机碳的去除率最高,达到85%,这是因为该技术能高效去除大分子量(1 200 g/mol)和小分子量(220 g/mol)有机物。研究显示荧光组分有机物在三种电催化强化技术中的总体去除率顺序为:O_(3)+H_(2)O_(2)电催化强化>O_(3)电催化强化>H_(2)O_(2)电催化强化(O_(3)+H_(2)O_(2)电催化强化:9 mmol/LH_(2)O_(2)+50 mg/L O_(3)投加量、O_(3)电催化强化:50 mg/L O_(3)投加量、H_(2)O_(2)电催化强化:9 mmol/L H_(2)O_(2)投加量)。其中O_(3)+H_(2)O_(2)电催化强化技术完全去除了芳香蛋白类化合物Ⅰ,芳香蛋白类化合物Ⅱ和类富里酸有机物。O_(3)+H_(2)O_(2)电催化强化技术对小分子量的多环芳烃、烷烃等7种有机物有高效的去除作用;其中完全去除了烯烃和有机酸类有机物。

电絮凝技术对造纸废水污染物的去除研究

采用电絮凝工艺对含难降解有机物和重金属的造纸废水进行处理,探究了不同条件下污染物的去除效果,进而分析了污染物的主要去除机制。在优化条件下,有机物的去除率为38.7%。5种荧光组分在降解过程中表现出不同的去除效果,芳香类小分子有机污染物和类色氨酸有机组分的荧光强度分别增加了510%和190%,而类富里酸和类富里酸与类腐殖酸混合物被完全去除。电絮凝对重金属及硬度有去除作用,其中砷、锰和硬度被有效去除。

臭氧催化氧化深度处理工艺模式的对比研究

对国内南北两家印染厂的二级生化出水进行臭氧催化氧化中试研究,优化了序批式和连续流两种工艺模式下的反应条件,得到了最佳臭氧投加量和反应时间;在最优反应条件下对比了两种工艺模式的处理效果及运行费用。结果表明,在二级生化出水COD值为60~90 mg/L的北方工厂,最佳臭氧投加量为30 mg/(L·h),处理出水COD均达到40 mg/L以下时,序批式模式和连续流模式的最佳反应时间分别为30 min和90 min;在二级生化出水COD值为100~130 mg/L的南方工厂,最佳臭氧投加量为40 mg/(L·h),处理出水COD均达到55 mg/L以下时,序批式模式和连续流模式的最佳反应时间分别为60 min和90 min;达到同等出水条件下,序批式模式的运行费用(北方工厂:0.335元/m^(3)水;南方工厂:0.702元/m^(3)水)低于连续流模式(北方工厂:0.776元/m^(3)水;南方工厂:0.996元/m^(3)水);7 d稳定运行验证了两种工艺模式的稳定性。

电催化强化对布洛芬的去除效果及机制

对比研究了O_(3)+H_(2)O_(2)电催化、O_(3)电催化和H_(2)O_(2)电催化这3种电催化强化体系对水中难降解污染物布洛芬的去除效果,并且进一步阐明了布洛芬的降解机制。结果表明:经30 min反应后,3种电催化强化体系对布洛芬的去除率分别达到93.2%、84.5%和52.7%,均高于在单独电催化条件下的去除率(46.2%)。尺度排阻色谱-紫外分析结果表明3种电催化强化体系对大分子(28800 Da)和小分子(2900 Da)有机污染物均有较好的去除作用。腐殖酸的存在会显著降低布洛芬的去除率。荧光光谱分析结果表明,类腐殖酸和溶解性微生物副产物是限制布洛芬去除的主要原因。硬度离子的存在对布洛芬去除影响较大,在CaCO_(3)的质量浓度为15 mg·L^(-1)时,O_(3)+H_(2)O_(2)体系对水中布洛芬的去除率相比去离子水溶液时下降了26.6%。研究阐明了布洛芬的降解路径,布洛芬在降解过程中产生了13种中间产物,反应中通过脱羧、脱甲基等一系列反应,最终将污染物氧化为CO_(2)和H_(2)O。