臭氧高级氧化技术在废水处理中的应用

综述了近年来迅速发展的臭氧高级氧化技术，包括臭氧氧化技术、臭氧／过氧化氢、臭氧／紫外辐射、臭氧与活性炭协同作用等技术，介绍了各种高级氧化技术的基本原理及在废水处理中的应用，并对其特点进行了评述。     

光催化臭氧氧化法在废水处理中的研究进展

光催化臭氧氧化法作为一种有效的废水处理技术,对难降解的有机废水,具有良好的降解功效。文中分析了UV/O3/Fe2＋、UV/O3/Fe3＋和UV/O3/H2O2体系的反应机理,介绍了光催化臭氧氧化法在废水处理中的应用情况,指出了光催化臭氧氧化法存在的问题和展望。     

新型复合预氧化技术控制副产物的试验研究

臭氧被广泛应用于饮用水预氧化工艺中,但是成本较高,而且会生成臭氧化副产物,如可同化有机碳(AOC)、溴酸盐和甲醛.因此,提出臭氧/高锰酸钾复合预氧化技术,并对照预臭氧化技术,进行了消毒副产物前质及臭氧化副产物控制的小试试验研究.结果表明,与预臭氧化(1.5 mg/L臭氧)相比,复合预氧化(0.6 mg/L臭氧 0.4 mg/L高锰酸钾)能促进混凝沉淀对消毒副产物前质的去除,总去除率与单独预臭氧化的去除率相当.而且又能降低AOC生成量,并促进混凝沉淀对AOC的去除,合计AOC去除率达43%左右.此外,对溴酸盐和甲醛生成量也有明显去除效果,比单独预臭氧化降低了78.4%和21.2%.     

臭氧氧化地下水中石油类污染物的试验研究

针对被石油类污染物严重污染的某市水源地地下水进行了臭氧净化技术的静态试验研究，试验表明；臭氧对含水层油污染的处理是有效的。本试验为将来现场应用臭氧氧化法治理地下水中的油污染提供必要的理论依据和基础数据。     

污泥基活性炭催化臭氧氧化对氯苯甲酸效能

以城市污水处理厂剩余污泥和玉米芯为原料,用氯化锌活化法制备出污泥基活性炭(SCAC),研究了其催化臭氧氧化去除水中对氯苯甲酸(p-CBA)的效能和机理,同时,考察了臭氧浓度、SCAC投量、p-CBA初始浓度以及自由基抑制剂叔丁醇的加入对SCAC催化活性的影响。实验结果表明,SCAC的加入可以显著提高臭氧对p-CBA的氧化去除效果,在反应初期尤为明显,反应1.0 min时p-CBA的去除率由单独臭氧氧化的26.1%提高到SCAC催化臭氧氧化的60.2%。SCAC催化臭氧氧化对p-CBA的去除率随臭氧浓度的增加和p-CBA初始浓度的减小而增加。此外,在一定范围内增加催化剂的投量可以增加p-CBA的去除率。叔丁醇的加入显著减弱了SCAC催化臭氧氧化降解p-CBA的效能,表明SCAC催化臭氧氧化反应的主要活性物种为羟基自由基(·OH)。     

臭氧氧化降解含染料废水的研究

探讨了臭氧氧化技术处理染料(酸性、直接、活性、分散和还原颜料)模拟废水的影响因素——pH值、初始浓度和臭氧含量等对其的影响；臭氧氧化能提高染料废水的可生化性，可用来作为高浓度染料废水的预处理手段。     

臭氧技术及其在水处理中的应用

近年来，由于氯消毒副产物，微污染物，难降解或有毒有机废水的治理缺乏有效的方法，以及臭氧发生设备性能的提高，臭氧技术已在饮用水和废水处理中重新受到关注且得到了新发展。臭氧技术已由最初经碱催化的直接氧化发展发展形成催化，多相催化氧化；在水处理方面，由原来的单独使用发展形成与其它方法联合作用，臭氧处理单元自身也有很大的发展。     

垃圾渗滤液生物处理出水臭氧氧化的研究

对垃圾渗滤液生物处理出水进行了臭氧氧化的研究。研究表明,随着氧化时间的延长,CODCr去除率增大;在碱性条件下进行臭氧氧化。pH越高,CODCr去除效率越高。采用BOD5／CODCr来表征垃圾渗滤液的生物降解性,研究了臭氧氧化前后垃圾渗滤液生物处理出水的生物降解性变化规律,表明臭氧氧化可以提高垃圾渗滤液生物处理出水的生物降解性,但提高的幅度不大。通过色谱-质谱法（GC—MC）对臭氧氧化前后垃圾渗滤液的成分进行分析,结果表明,臭氧氧化前后废水中的主要成分没有发生变化,仍然为难降解物质;臭氧氧化使废水中的部分物质发生了结构上的变化,减少、消失和生成的物质多为可降解物质。     

臭氧氧化降解烷基多苷的试验研究

分析了碱性介质臭氧降解烷基多苷(APG)的机制,进行了臭氧氧化降解APG的试验研究。结果表明,臭氧对APG有较强的氧化能力;有机质初始浓度高有利于其氧化降解;初始阶段降解速率较快,当COD降解率达80%时,再增加臭氧的通入量,降解变慢;臭氧氧化处理APG过程中泡沫的产生、存在的时间及消除与APG的浓度、氧化降解程度密切相关。     

臭氧气泡大小对分散染料废水氧化处理效果的影响

采用臭氧氧化法处理实际分散染料废水,研究了初始pH、臭氧投加量、反应时间、臭氧气泡大小(气体洗瓶和自制的砂芯鼓泡反应柱分别作反应器)对处理效果的影响,采用动态显微高速摄影仪对反应器内的臭氧气泡进行了表征.结果表明,反应体系的初始pH、臭氧投加量越高,反应速率越快,染料废水的脱色及矿化效果越好;染料废水的臭氧氧化处理过程符合拟二级动力学方程;自制的砂芯鼓泡反应柱改善了臭氧分散效果,缩小了气泡直径,提高了臭氧传质速率和效率,强化了臭氧氧化能力.     

SIMAZINE REMOVAL FROM WATER IN A CONTINUOUS BUBBLE COLUMN BY O3 AND O3/H2O2

Simazine, [2-chloro, 4,6-bis(ethylamino)-1,3,5-s-triazine], a common herbicide found in surface and ground water has been ozonized in continuous flow mode. Typical operating variables in ozonation processes have been investigated. Thus, the ozone dose fed to the system exerted a positive effect, while the gas flow rate did not influence the efficiency of the process provided ozone mass flow rate was kept constant. Increasing the pH led to a higher extension of the free radical degradation of simazine and, therefore, to a higher efficiency of the process. Also, addition of free radical promoters, i.e. hydrogen peroxide, did result in a significant improvement of the simazine removal rate. A first approach to process economy showed the system ozone/hydrogen peroxide as the most advantageous in terms of electrical energy requirements.     

臭氧对活性污泥特性影响研究

探讨了臭氧对于污水生物处理中活性污泥特性的影响。结果显示 ,随着臭氧化的进行 ,促进了活性污泥生物量的减少 ,并有一定量的生物污泥被无机化 ,并且污泥的活性和存活性降低了。其中臭氧投加量低于 0 .1gO3 /gSS时污泥活性即大幅下降 ,而后污泥浓度才随着臭氧量的增加而显著降低。     

NH_4＋和H_2O_2抑制臭氧氧化过程中溴酸盐形成的效能研究

通过纯水条件下的模拟研究,考察NH4＋和H2O2在单独和联用时对臭氧氧化过程中溴酸盐形成的抑制效能。结果表明,单独投加NH4＋能显著降低溴酸盐的生成量,并对水中臭氧浓度衰减无明显影响;投加H2O2大于0.20 mmol/L时,能在一定程度上抑制溴酸盐的形成,但加快了水中臭氧浓度的衰减;同时投加过量H2O2和NH4＋时,...     

Kinetics of soil ozonation: an experimental and numerical investigation

This study investigates the use of ozone for soil remediation. Batch experiments, in which ozone-containing gas was continuously recycled through a soil bed, were conducted to quantify the rate of ozone self-decomposition and the rates of ozone interaction with soil organic and inorganic matter. Column experiments were conducted to measure ozone breakthrough from a soil column. Parameters such as ozone flow rate, soil mass, and ozonation time were varied in these experiments. After ozone concentration had reached steady state, the total organic carbon concentration was measured for all soil samples. The ozonation efficiency, represented by the ratio of soil organic matter consumed to the total ozone input, was quantified for each experiment. Numerical simulations were conducted to simulate experimentally obtained column breakthrough curves. Experimentally obtained kinetic rate constants were used in these simulations, and the results were in good agreement with experimental data. In contrast to previous studies in which soil inorganic matter was completely ignored, our experiments indicate that soil inorganic matter may also promote depletion of ozone, thus reducing the overall ozonation efficiency. Three-dimensional numerical simulations were conducted to predict the efficacy of ozonation for soil remediation in the field. These simulations indicate that such ozonation can be very effective, provided that effective circulation of ozone is achieved through appropriately placed wells.     

NH_4＋和H_2O_2抑制臭氧氧化过程中溴酸盐形成的效能研究

通过纯水条件下的模拟研究,考察NH4＋和H2O2在单独和联用时对臭氧氧化过程中溴酸盐形成的抑制效能。结果表明,单独投加NH4＋能显著降低溴酸盐的生成量,并对水中臭氧浓度衰减无明显影响;投加H2O2大于0.20 mmol/L时,能在一定程度上抑制溴酸盐的形成,但加快了水中臭氧浓度的衰减;同时投加过量H2O2和NH4＋时,相对单独投加过量H2O2条件进一步抑制了溴酸盐的形成,但相对单独投加NH4＋条件却促进了溴酸盐的形成。     

原位臭氧氧化对活性污泥系统硝化和反硝化作用的影响研究

将厌氧序批式间歇反应器(ASBR)和序批式间歇反应器(SBR)串联组成污泥减量新工艺,着重探讨了对SBR段进行原位臭氧投加时,臭氧氧化作用对系统硝化和反硝化能力的影响,并以不投加作为对照。结果表明,将臭氧原位投加到ASBR—SBR组合工艺的SBR段,臭氧投加量为0.027g(以每克MLSS计),每隔3个周期再次投加、连续运行40d,试验组SBR段臭氧投加当期出水COD去除率为86%,比对照组下降了9百分点,但臭氧氧化细胞内大量有机物进入混合液中,为反硝化作用提供了外加碳源,对污泥反硝化能力的提高起到了一定的促进作用;试验组部分硝化细菌由于臭氧的强氧化作用而失去活性,但是随着剩余污泥量的减少,系统的污泥龄延长,有利于硝化细菌的生长,使得系统的硝化能力基本未受影响;试验组臭氧投加当期SBR段出水NO2--N平均浓度比对照组的高18.9%,但经过3个周期的运行后,其SBR段出水NO2--N平均质量浓度降低至7.57mg/L,基本与对照组持平;试验组臭氧投加当期SBR段出水NO3--N的平均浓度高于对照组,但经过3个周期的运行后,试验组出水NO3--N平均浓度低于对照组;试验组臭氧投加当期SBR段出水TN和对照组的出水TN平均去除率分别为65%和75%,但试验组再经过3个周期的运行后,出水TN平均去除率可以达到72%。可见,原位投加臭氧并未对SBR段的硝化和反硝化能力产生明显的影响。     

铁及铁铜氧化物对臭氧氧化酸性红B的催化效能

采用自蔓延溶胶凝胶法分别制备了铁氧化物和铁铜复合氧化物催化剂,以酸性红B为降解对象,对比了单独臭氧氧化、铁氧化物和铁铜复合氧化物催化臭氧氧化对酸性红B的降解效果,考察了磁力搅拌速度(500～1 640 r/min)、溶液pH(3～11)、臭氧投加速率(3.55～28.4 mg/min)对铁铜复合氧化物催化性能的影响。结果表明,与单独臭氧氧化比较,铁氧化物和铁铜复合氧化物均能加速酸性红B的降解,促进色度和COD的去除,结合催化剂的表征结果,推断催化剂表面羟基促进臭氧分解产生.OH是其氧化性能较好的主要原因,另外,催化剂的吸附能力对催化性能也有一定影响。随着磁力搅拌速度、溶液pH、臭氧投加速率的增大,铁铜复合氧化物催化臭氧氧化酸性红B的效果越好。     

Characteristics of MnO2 catalytic ozonation of sulfosalicylic acid and propionic acid in water

The characteristics of different types of MnO₂ catalytic ozonation of sulfosalicylic acid (SSal) and propionic acid (PPA) have been investigated in this paper. The experimental results show the dependence of catalytic activity of MnO₂ on organic compounds and the pH of solutions, but it is independent on the type of MnO₂. For example, three types of MnO₂ have not any catalytic activity when ozonation of PPA under the condition of this experiment. All MnO₂ catalytic ozonation of SSal at pH=1.0 have a greater total organic carbon removal than ozonation alone has, however, at pH=6.8 and 8.5, catalytic efficiency is not observed. Furthermore, the batch experimental results indicate that there are no direct relationship between the activity of metal oxide catalytic decomposition of ozone and that of its catalytic degradation of organic compounds.     

直接红染料的臭氧脱色与中间产物研究

以直接红B模拟染料废水为研究对象,考察了臭氧化过程中染料溶液的吸光度和TOC的变化,同时利用离子色谱仪和GC/MS对染料的降解过程进行了分析,最后用发光细菌法检测了染料溶液急性毒性的变化。结果表明,臭氧对染料的降解符合一级反应动力学,20 min时对染料的脱色率达到99.2%;反应40 min后TOC减少32.55%,染料分子有97.8%的S被氧化为SO^2-₄,偶氮键被臭氧化为N₂,分子中的仲胺基小部分转化成游离NH⁺₄和NO^-₃;在臭氧化过程前期新生成的醛类和酰胺类物质使溶液急性毒性迅速上升,25 min后溶液毒性开始逐渐下降。