臭氧催化氧化含AOX染料废水的效能与风险评估

针对染料废水生物处理效率低、容易经氧化处理生成可吸附有机卤素(AOX)使得出水毒性升高等问题,采用臭氧(催化)氧化工艺处理难降解染料废水生物处理出水,考察工艺对染料废水的处理效能,并通过蛋白核小球藻和青海弧菌Q67评估不同工艺出水生物毒性。结果发现,MnO_x-GAC/O₃/H₂O₂工艺对总有机碳(TOC)去除效果最佳,去除率可达67.6%,较O₃工艺提高了39.8%;向O₃和O₃/H₂O₂体系加入MnO_x-GAC不利于去除卤代有机物,而向O₃和MnO_x-GAC/O₃体系加入H₂O₂能增强对卤代有机物去除效果。通过对物质定性分析,发现MnO_x-GAC/O₃和MnO_x-GAC/O₃/H₂O₂工艺对O₃体系难以去除的类蛋白物质和小分子代谢产物具有更好的去除效果。尤其以MnO_x-GAC/O₃/H₂O₂工艺去除效果最佳,能够去除大部分卤代芳香族化合物,同时有效减少卤代副产物的生成。对自由基进行定量分析,发现添加MnO_x-GAC或H₂O₂均可以增加体系中·OH含量,进而增强氧化能力。此外,添加MnO_x-GAC可以提高O^-₂·自由基含量,但添加H₂O₂会降低O^-₂·自由基含量。出水生物毒性分析结果显示只有O₃/H₂O₂和MnO_x-GAC/O₃/H₂O₂工艺出水对蛋白核小球藻和青海弧菌Q67生物毒性有所降低。因此,综合考虑污染物去除效果和出水生物毒性变化,MnO_x-GAC/O₃/H₂O₂工艺处理染料废水效能最高,并且能够有效降低出水生物毒性,为难降解染料废水的减毒处理提供了解决方案。