O_3/H_2O_2高级氧化技术在处理难降解有机废水中的应用进展

O3/H2O2高级氧化技术具有氧化能力强和无选择性等优点,被广泛用于高浓度、难降解和有毒有害的有机废水处理,并取得了显著的效果。本文介绍了O3/H2O2高级氧化技术的氧化反应机理,综述了O3/H2O2高级氧化法在饮用水、印染废水、造纸废水、农药废水、焦化废水、炸药废水、垃圾渗滤液处理中的应用研究进展,指出了处理不同的废水体系,O3与H2O2的合适比例是至关重要的。

O_3、O_3/H_2O_2降解TNT的实验研究

利用自制装置 ,实验研究了不同反应条件下 ,O3 、O3 /H2 O2 对 TNT的降解规律。结果表明 ,O3 对 TNT具有一定降解功效 ,提高体系的 p H值或添加 H2 O2 均利于 TNT的降解。O3 降解 TNT,可能产生抗氧化性更强的中间产物及其积累 ,而 O3 /H2 O2 作用过程中则没有发生。p H从 1升到 1 2 ,利于 O3 对 TNT降解 ,但超过 1 2时 ,对 O3 作用的影响不再明显 ,p H的最适范围是 1 0～ 1 2 ;O3 /H2 O2作用时 ,1 0为其 p H的临界值 ,当提高或降低 p H都会降低其对 TNT降解能力。维持体系的 p H稳定 ,有利于 O3 降解 TNT,但对 O3 /H2 O2 作用功效的影响不明显。尽管温度对 O3 、O3 /H2 O2 降解 TNT功效的影响较小 ,但温度的提高不利于两者功效的发挥 ,尤其是

O_3/H_2O_2法降解甲基叔丁基醚(MTBE)的试验研究

采用自制鼓泡反应器对臭氧/双氧水(O3/H2O2)降解水中甲基叔丁基醚(MTBE)进行了试验研究,考察了进气(含O3)流量、H2O2投加量、MTBE初始浓度、pH、温度等因素对MTBE降解的影响.结果表明,在MTBE初始浓度为10 mg.L-1,气体流量为0.5 L.min-1,温度293 K,pH=6.5,H2O2添加量为2.4 mg.L-1条件下,反应30 min后,MTBE去除率可达75.5%,COD去除率为68.0%.降解得到的中间产物主要有叔丁基甲酯(TBF)、叔丁醇(TBA)、乙酸甲酯(MA)和丙酮(AC)等,据此探讨了O3/H2O2氧化MTBE的可能反应机理和降解途径.

RPB-O_3/H_2O_2法处理含黑索今废水的实验研究

常温下使用RPB-O3/H2O2法对黑索今废水进行处理,考察了超重力因子β、初始pH、H2O2与O3摩尔比、液体流量以及处理时间等因素对黑索今去除率的影响。实验结果表明:在最佳工艺条件β=75,pH=9,臭氧质量浓度约为40 mg/L,H2O2与O3摩尔比为0.3,液体流量为140 L/h时,700 mL废水处理15 min后,黑索今去除率达到98.6%,处理后废水中黑索今质量浓度为0.056 mg/L,COD为21 mg/L,达国家一级排放标准。

O_3/H_2O_2去除选矿废水中丁基黄药的研究

用臭氧类高级氧化剂O3/H2O2对含有丁基黄药的模拟选矿废水进行了处理。考察了O3和H2O2的用量、溶液pH值、丁基黄药初始浓度、常见难免离子对废水CODCr去除效果的影响;并通过紫外-可见光谱和添加叔丁醇试验,探讨了O3/H2O2工艺去除丁基黄药的反应机理。结果表明:丁基黄药初始浓度为400 mg/L、pH=6.8的模拟废水1 000 mL,投加100 L/h的O3和1 000 mg/L的H2O2,反应2 h后CODCr的去除率可达60.25%;CO32-和SO24-有抑制废水中CODCr去除的作用,而Cu2+和Zn2+可以提高废水CODCr的去除率;O3/H2O2工艺去除废水CODCr反应遵循羟基自由基反应机制。

O_3/H_2O_2对MTBE的氧化降解动力学研究

近年来汽油添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)对环境造成的持久性的危害已越来越受到人们的重视.地下水中MTBE的污染主要是常见于通过地下储藏罐或管道渗漏造成.本文试验研究探讨了O3/H2O2氧化MTBE的降解过程及反应动力学.结果表明:pH值及温度的升高可以明显提高反应速率.MTBE降解过程符合拟一级动力学.当pH为6.5时,速率常数k为1.20×106exp(-40.5/RT).

O_3/UV/H_2O_2对石化二级出水的深度处理研究

采用O_3/UV/H_2O_2耦合工艺对成分复杂、可生化性差的兰州某石化企业二级出水进行预处理,分析了不同因素对COD去除率及废水可生化性的影响。结果表明,当O_3投加量为62.63 mg/L,UV功率为25 W,照射时间为15 min,n(H_2O_2)/n(O_3)为0.5,原水pH为9时,COD去除率可达29.34%,BOD5/COD可由0.05增加到0.34。此工艺对石化二级出水水质具有明显的改善作用,同时大幅提升了废水的可生化性。

O_3和O_3/H_2O_2法氧化处理制药废水的研究

采用O3和O3/H2O2氧化法对某制药厂的制药废水进行氧化处理,主要考察废水的pH值、O3流量、反应时间对COD去除率的影响。结果表明,O3氧化法的最佳条件为:废水的pH值为9.00,O3流量为5 g/h,反应时间为90 min。在此条件下,废水的COD和TOC的去除率分别达到64.16%和75.34%。O3/H2O2氧化法更能有效的提高废水COD和TOC的去除率,但需要合适的H2O2投加量。处理后两者去除率分别达87.45%和91.49%,且处理后的COD值(351 mg/L)符合该厂排入市政管网的要求(500 mg/L),同时废水的可生化性提高,B/C由0.12提高至0.32。对O3/H2O2处理制药废水的反应机制研究表明,COD的去除率随自由基抑制剂浓度的增加而降低,COD的去除主要是体系中.OH的贡献。另外,采用COD和TOC结合起来作为评价指标更能准确的反映出制药废水中有机物的去除规律。

O_3/H_2O_2组合工艺深度处理垃圾渗滤液的试验研究

采用O_3/H_2O_2组合工艺对垃圾渗滤液二级出水进行深度处理,比较了单独O3工艺、单独H2O2工艺和O_3/H_2O_2组合工艺的处理效果,研究了反应时间、pH和H2O2投加量对O_3/H_2O_2组合工艺处理效果的影响。结果表明,采用O_3/H_2O_2组合工艺时,在反应时间为30min、pH为8.0、H2O2投加量为1.0g/L的条件下,处理效果最佳,COD、UV254和色度去除率分别达到69.9%、74.5%、91.0%。经O_3/H_2O_2组合工艺处理后,垃圾渗滤液的可生化性也大幅度提高。

废水溶液化学组分对O_3/H_2O_2降解TNT的影响

O3/H2O2作用功效是通过羟基自由基(.OH)反应实现的。水溶液的化学组分可能影响.OH的形成或寿命,即影响O3/H2O2作用功效。然而,目前研究多集中于单一化学组分,对多组分体系的研究鲜见报道。该文以三硝基甲苯(TNT)废水为例,选择HCO3-、HCOO-、Cu2+及A l3+等化学组分,以TNT去除率及反应速率常数的改变为评价指标,研究了废水溶液化学组分对O3/H2O2降解TNT功效影响的联合作用。结果表明,(1)废水溶液化学组分对O3/H2O2降解TNT功效的影响因组分种类而异,HCO3-、HCOO-、Cu2+对O3/H2O2作用功效具有抑制作用,A l3+具有促进作用;(2)不同组分间可以不同的联合作用方式影响O3/H2O2的作用功效,如HCO3-与HCOO-之间为协同作用,Cu2+与HCOO-之间为独立作用,A l3+与HCOO-之间可近似认为是相加作用。

O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺对三氯乙醛生成潜能的去除

为提升O_3-BAC深度处理工艺水厂控制三氯乙醛(CH)超标风险能力,以我国南方某水厂常规工艺砂滤池出水和CH典型前体物水溶液为研究对象,分析H_2O_2投加量对O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺削减三氯乙醛生成潜能(CHFP)效能及有机物组成的影响,并确定最佳的工艺参数及CHFP削减机制。结果表明,O_3/H_2O_2-BAC深度处理工艺去除CHFP的最佳工艺参数:H_2O_2/O_3摩尔比为0.5(O_3投加量为1.5mg/L),此条件下,BAC工艺单元对砂滤出水、腐殖酸、蛋白质及天冬氨酸水溶液CHFP的去除率分别为79.10%、67.12%、70.36%和77.82%,其中,与单独投加1.5mg/L O_3相比,对砂滤出水CHFP的削减效能提高24.91个百分点。此外,H_2O_2的投加,通过增加O_3氧化后水体亲水性有机物浓度,进而强化BAC工艺单元对砂滤出水及CH典型前体物水溶液的CHFP去除。

O_3/H_2O_2预处理某制药厂嘧啶废水的研究

利用O3/H2O2法对某制药厂产生的嘧啶废水进行预处理,通过正交实验考察了pH、反应时间、O3流量和H2O2投加量对废水COD去除率的影响。单因素优化实验结果表明,当pH为11.00、反应时间为70 min、O3流量为4 g/h、30%H2O2投加量为65 mmol/L时,废水COD、TOC和色度的去除率分别达到66.12%、70.34%和96.67%,B/C由0.05提高到0.33,可生化性明显提高,能够满足后续生化处理需要。

钛盐光度法测定O_3/H_2O_2高级氧化系统中的过氧化氢

采用钛盐光度法测定O3/H2O2系统中的/H2O2,考察了pH值、O3/H2O2摩尔比、钛盐用量和显色时间的影响,确定了最佳的测定条件;通过加标回收率实验和对比实验,证明了该方法的可靠性。结果表明,pH值为3.0、λ=385nm、草酸钛钾浓度2.5mmol.L-1和显色时间8min条件下,H2O2浓度0~45mg.L-1范围内与吸光度线性关系良好,且O3/H2O2的摩尔比对H2O2的测定无影响;对纯水＋H2O2＋O3和纯水＋H2O2体系中投加阿特拉津,H2O2加标回收率均在95%~105%以内;钛盐法和高锰酸钾法测定纯水体系中H2O2结果基本一致,而O3/H2O2体系中高锰酸钾法测定值偏高,说明钛盐法可以用于测定O3/H2O2高级氧化体系中的H2O2浓度的变化。

非均相Fe/Al_2O_3催化H_2O_2降解偶氮染料活性黑5

以活性氧化铝为载体，制备了Fe/Al2 O3负载型催化剂，用于催化H2 O2分解产生羟基自由基氧化降解偶氮染料活性黑5。探讨了PH、H2 O2投加量、催化剂投加量等对染料脱色率的影响。结果表明，活性黑5的脱色率随催化剂投加量的增加而升高；随H2 O2投加量的增加而降低；Fe/Al2 O3/H2 O2体系下，活性黑5在PH为2~9之间均有一定的脱色效果，活性黑5的脱色率随初始PH的增加而先增加后减少，其中在初始PH为3时，脱色效果最佳。

O_3/H_2O_2预处理制药废水的实验研究

以好氧呼吸速率(OUR)和生化呼吸线为指标,通过正交实验和单因素实验研究了O3/H2O2氧化对克林霉素、左氧氟沙星、阿奇霉素等生产综合废水可生化性提高的影响。结果显示,对提高废水可生化性影响程度的因素由大到小的顺序为:pH值、反应时间、H2O2投加量、O3流量。在pH值为10.7,反应时间为20 min,H2O2投加量为3.9 mmol/L,O3用量为4.2 mmol/L时,废水的OUR值从0提高到0.578 mg/(g.min),可生化性得到改善,能够满足后续生物处理需要。

O_3/H_2O_2法处理印染废水二级出水的试验研究

H2O2协同臭氧氧化实验中,对于初始pH值为6.8的500 mL废水,在臭氧投加量为48 mg,0.1 mL H2O2在反应前加注到反应器的条件下,O3/H2O2工艺的COD cr去除率比臭氧单独氧化提高了7.9%。对于O3/H2O2工艺,其最佳H2O2投加量随废水pH值的增加而减少;一次投加H2O2方式的COD cr去除率在大部分时间内都好于间歇投加H2O2方式。

O_3/H_2O_2工艺去除饮用水中2-MIB的效能与机制

以2-甲基异莰醇(MIB)为嗅味物质的代表物,采用过氧化氢/臭氧氧化(O3/H2O2)工艺去除水中嗅味物质,考察了O3/H2O2工艺对水中2-MIB的去除效能与主导作用机制。研究表明,投加H2O2显著提高了单独O3氧化对2-MIB的去除效能,H2O2与O3最佳物质的量比为0.3∶1,且2-MIB去除效果随pH值的升高而升高。叔丁醇对2-MIB的去除表现出显著的抑制作用,在O3氧化2-MIB过程中,除O3分子氧化2-MIB外,O3在水中自分解产生的强氧化性的羟基自由基(HO.)也具有协同氧化作用。不同浓度的天然有机物(NOM)对2-MIB去除效果的影响不同,较低浓度的NOM促进了2-MIB的去除,但随着其浓度的升高,2-MIB去除率明显降低。O3/H2O2工艺对水中2-MIB表现出良好的去除效果,是强化去除水中2-MIB等致臭微量有机物的重要工艺。

废水溶液化学组分对O_3/H_2O_2氧化TNT功效的影响

为评价TNT废水中不同化学组分对O3／H2O2降解功效的影响,选择HCO3-、NO3-、SO4-、HCOO-、Cu2+及Al3+等进行了实验研究。以TNT去除率为评价指标,结果表明,溶液中HCO3-、HCOO-及Cu2+对O3／H2O2去除TNT功效具有抑制作用,其抑制能力的大小为Cu2+>HCOO->HCO3-;Al3+具有促进作用;NO3-、SO4-对O3／H2O2去除TNT功效几乎没有任何影响。

O3/H2O2降解水中速灭威的试验研究

速灭威是枸杞中常用的一种氨基甲酸酯类农药,在防治枸杞蚜虫的同时,残留在土壤中的速灭威又会经淋溶作用渗透到地下水中,对地下水造成严重的威胁。文章采用臭氧发生器对臭氧/双氧水(O3/H2O2)降解水中速灭威进行了试验研究,考察了O3流量、pH、氧化时间等因素对速灭威降解率的影响,并采用气相色谱与质谱联用仪(GC-MS)对降解后的产物进行分析,探讨O3/H2O2降解速灭威可能的反应机理。结果表明:(1)pH为6时,降解率最大,为44%,而在中性条件下降解率最低;(2)随着臭氧流速的增加,速灭威的降解率也逐步增加,当臭氧流速为0.6 L/min时速灭威全部降解;(3)随着时间的延长,速灭威的降解率逐渐增加,其中,在1 h内降解迅速,2 h时速灭威已经100%降解;(4)降解得到的中间产物主要有间甲基苯酚等,据此推断降解机理可能是·OH自由基断裂醚键,推导了O3/H2O2氧化速灭威可能的降解途径。

异丙醇的O_3/H_2O_2复合氧化动力学研究

采用停流光谱仪研究了异丙醇在T=298K和pH=3～11范围内O3 / H2O2复合氧化的反应动力学.结果表明:异丙醇的O3 / H2O2复合氧化反应动力学随反应体系的pH值不同而不同.在酸性和中性条件下,反应相对于O3浓度、异丙醇浓度都为1级;在碱性条件下,异丙醇较容易被O3/H2O2复合氧化降解,总反应级数为2级,相对于O3浓度、异丙醇浓度和H2O2浓度分别为1级、0级和1级,可见异丙醇的降解速率与它的浓度无关.在T=298K,当pH值从9增大到11, 反应速率常数从3486.1(mol·L-1)-1·s-1增大到38239.2(mol·L-1)-1·s-1. 表明在酸性条件下,异丙醇的O3/H2O2复合氧化是O3分子直接攻击异丙醇的反应占主导;在碱性条件下,自由基型反应占主导.