臭氧催化氧化法处理含酚废水的研究进展

臭氧催化氧化法是结合了臭氧的强氧化性和催化剂特性的一种高级氧化技术,在处理含酚废水方面具有明显的技术优势。系统研究了臭氧催化氧化技术处理含酚废水的国内外研究进展,探讨了不同反应体系的优缺点,并指出改进的建议和发展方向。     

臭氧水处理技术的进展

臭氧氧化技术是高级氧化技术的一种，在水处理中已有百年的历史。近年来由于对微污染物和难降解有机废水的关注，臭氧处理技术有了新的发展。本文总结了臭氧的应用和三种臭氧氧化技术，指出了臭氧技术发展的方向。     

臭氧氧化技术在有机废水处理中的应用

臭氧氧化作为一种有效的有机废水处理技术,对难生物降解的有机废水具有良好的降解效果。臭氧一般不能氧化彻底有机物,由此衍生了一系列的臭氧组合工艺,本文介绍了臭氧的性质及氧化机理,分析了臭氧氧化和衍生技术在处理农药废水、焦化废水、垃圾渗滤液、纺织印染废水等难降解有机废水中的应用,并指出了臭氧氧化技术存在的问题。     

臭氧氧化工艺对污水处理厂二级出水的处理特性

城镇污水处理厂深度处理单元采用臭氧氧化和臭氧催化氧化工艺可对溶解性难降解有机物进行强化去除。针对臭氧氧化的选择性和臭氧催化氧化去除COD的稳定性,以污水处理厂二级出水为研究对象进行臭氧氧化小试和中试试验,考察不同进水水质情况下臭氧氧化的效果,臭氧氧化后污水可生化性和NH₃-N的变化情况以及臭氧催化氧化去除COD的稳定性。研究结果表明:臭氧氧化对不同水质进水COD的去除效果差异较大,对含有较多饱和有机酸的污水处理效果有限,且臭氧氧化处理后污水BOD₅和NH₃-N均未升高。臭氧催化氧化去除COD的效果与催化剂的吸附饱和程度相关。因此,建议设计城镇污水处理厂臭氧氧化和臭氧催化氧化工艺前需进行小试实验明确对COD的去除效果,臭氧催化氧化小试实验需进行90 d以上或试验至臭氧催化剂达到吸附饱和,不建议在臭氧氧化工艺后增设生物滤池和曝气生物滤池。     

臭氧氧化技术在水处理中的应用

水是不可再生资源,随着社会的进步和发展,环境问题已成为我国当前不可忽视的重大问题。为缓解水污染改善生态环境,本文针对臭氧氧化技术在水处理中的应用,重点探讨了臭氧氧化技术在水处理中的重要性,总结了臭氧氧化及催化氧化在含油废水、工业有机废水、食品废水以及生活饮用水处理中的效果和关键因素。为不断减缓现代水资源的污染,需要专业技术人员为可持续发展道路而不断努力。     

苯酚液相臭氧氧化和复合氧化反应动力学

推导了苯酚液相臭氧氧化和复合氧化（O3/H2O2）反应动力学模型,研究了苯酚液相臭氧氧化和复合氧化过程的降解,得出了苯酚液相臭氧氧化和复合氧化在温度288～313K和pH3.2～9.8条件下的反应动力学,探讨了反应机理,认为：在酸性(pH3.2）及弱酸性（pH6.2～6.5）时,苯酚的臭氧化和复合氧化降解反应均为O3分子的直接氧化过程;在碱性（pH9.8）条件下,苯酚复合氧化降解机理以自由基反应为主。     

臭氧氧化法处理城市污水厂出水的实验研究

为了开发污水的回用技术，对北京市某污水处理厂二处理后出水中含有的有机物进行了臭氧无催化氧化、臭氧碱催化氧化、臭氧／过氧化氢氧化和臭氧加过渡性金属离子／过氧化氢催化氧化工艺的实验研究。结果表明，自氧／过氧化氢氧化工艺达到了较好的效果，在Ｈ２Ｏ２＝３ｍｇ／Ｌ时投加臭氧１３ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤｃｒ由４５ｍｇ／Ｌ降至２０ｍｇ／Ｌ。     

污水中多相催化氧化技术的研究进展

臭氧用于污水处理方面具有反应迅速、无二次污染等特点,但反应速度较慢。通过催化剂的作用,可以弥补臭氧的不足。本文介绍了催化臭氧氧化技术近年来的发展。     

污水深度处理臭氧氧化系统工程造价分析

系统掌握污水深度处理臭氧氧化系统的工程造价构成及其影响因素对降低其工程造价具有重要意义。详细分析了臭氧发生、臭氧投加、臭氧接触反应及臭氧尾气处理等污水深度处理臭氧氧化系统4个子系统的工程造价构成及其影响因素,结果表明:臭氧发生单元的造价所占比重最大,高达60%~70%,其次是臭氧尾气破坏设备(16%~18%)和臭氧投加单元(12%~15%),臭氧接触反应设备的造价所占比重最小,约为3%~5%。影响臭氧氧化系统工程造价的主要因素除处理规模外,还有臭氧投加量、臭氧气体浓度及水力停留时间等工艺参数,其中臭氧投加量和臭氧气体浓度的影响较大。在达到处理要求的情况下,提高臭氧利用率、降低臭氧投加量以及升高臭氧气体浓度,是有效降低臭氧氧化系统工程造价的关键。     

铈掺杂Ru/Al2O3催化臭氧氧化降解邻苯二甲酸二甲酯

考察了铈(Ce)的掺杂对Ru/Al2O3催化臭氧氧化邻苯二甲酸二甲酯(DMP)溶液过程的影响.结果表明,Ce的掺杂可以显著提高臭氧氧化的效果,反应100min后,TOC的去除率可以由原催化剂的61.3%提高到75.1%,而单独臭氧氧化仅有14.0%.在实验范围内,Ru和Ce同时浸渍催化效果较好,且活性组分的溶出最少,Ce的最佳掺杂量为1.0%.通过催化剂吸附试验、单独臭氧氧化试验、Ce的均相催化试验及Ru-Se/Al2O3催化剂的非均相催化实验,证明Ru-Ce/Al2O3催化剂对DMP溶液臭氧氧化体系TOC的去除率达到50%,这是基于Ru-Ce/A12O3催化剂的非均相催化作用.     

新型射流曝气技术对脱硫浆液的氧化特性研究

通过比较射流曝气与鼓风曝气的氧化效果及能耗,提出了臭氧协同空气射流曝气的一种新型湿法脱硫浆液强制氧化技术,并探究了其在氧化脱硫浆液方面的工业应用前景,讨论了O_3浓度与传输距离、进气量、浆液循环量、温度、pH和液面高度对脱硫浆液氧化特性的影响。实验结果表明:臭氧协同空气射流曝气、空气射流曝气、鼓风曝气对脱硫浆液的氧化率(η)和能耗(E)的关系分别为:η_1=1.270η_2=3.175η_3(其中η_2=2.500η_3)、E_1=0.747E_2=0.249E_3(其中E_2=0.333E_3),其工业应用前景良好;通过提高O_3浓度、进气量、浆液循环量与液面高度、缩短O_3传输距离等方式均能进一步提高亚硫酸盐的氧化效果,从而提高脱硫效率。     

臭氧催化氧化处理压裂废液的实验研究

针对压裂废液黏度高、COD浓度高等特点,研究了一种以絮凝-臭氧催化氧化为主的压裂废液深度处理技术,对絮凝剂加量、助凝剂加量、臭氧加量、反应时间、pH等条件进行了优化,得出了压裂废液处理最佳工艺条件;处理后水质达到GB 8979-1996二级指标。     

臭氧氧化降解水中青霉素G特性和动力学特征

为考察水中PCN（青霉素G）在臭氧氧化过程中的降解规律与特征,采用臭氧直接氧化法处理模拟废水中的PCN,研究了初始pH、ρ（臭氧）、初始ρ（PCN）、自由基抑制剂TBA（叔丁醇）、反应温度等对水中PCN去除效果的影响,并分析了PCN在臭氧氧化降解过程中的降解特性和动力学特征.结果表明:①在溶液体积为1 L、初始ρ（PCN）为50 mg/L、初始pH为11、ρ（臭氧）为15 mg/L、反应温度为20℃时,反应5 min时PCN去除率为100%,反应2 h时TOC去除率为28.98%.②PCN的降解速率和TOC去除效果随pH的增大而升高,碱性环境有利于PCN的矿化.③臭氧氧化过程中,PCN的降解以臭氧直接氧化为主,其降解中间产物的矿化主要以臭氧间接氧化为主,TBA可抑制强氧化性羟基自由基的产生效率,因而对TOC的矿化有明显的抑制作用.④对PCN的降解过程进行一级、伪一级和二级动力学方程拟合,结果表明,伪一级动力学方程拟合相关性（R2=0.999 7）最高,k（反应速率常数）最大值为0.825 5 min-1.研究显示,臭氧直接氧化可有效降解水中PCN,但对中间产物的矿化去除效果较为有限,臭氧氧化降解PCN的过程遵循伪一级反应动力学方程.      

污水再生处理臭氧氧化系统运行费用分析

系统掌握污水再生处理臭氧氧化系统的运行费用构成及其影响因素对降低运行费用具有重要意义。文章对污水再生处理臭氧氧化系统的运行费用进行了系统分析,结果表明,其运行费用主要由臭氧发生系统运行费用和臭氧尾气破坏系统运行费用构成,其中前者比重高达95%~99%,后者约为1%~5%。影响污水再生处理臭氧氧化系统运行费用的主要因素是臭氧投加量、臭氧气体浓度等工艺参数。在保证处理效果的前提下,提高臭氧利用率,减少臭氧投加量,以及提高臭氧气体浓度,是有效降低污水处理臭氧氧化系统运行费用的关键。     

臭氧高级氧化法处理化工废水的进展研究

单独臭氧氧化降解化工废水的效率较低,为提高降解效率,研究者们开发了O3/UV、O3/H2O2、O3催化氧化等组合工艺,不仅能够对难降解有机物进行降解,而且最终生成无害的氧气.关于O3/UV、O3/H2O2、O3催化氧化这三种臭氧高级氧化法处理化工废水的协同机理及一些研究进展取得了一定成效,分别阐述了研究者们对各方法一些应用研究,对臭氧高级氧化在化工废水处理领域的应用前景进行了概述.     

2-萘酚及臭氧氧化产物对斑马鱼胚胎急性毒性的影响

臭氧氧化作为水处理工艺中预处理或深度处理的手段之一,在饮用水厂、污水处理厂等已被广泛应用。文章以研究有机物急、慢性毒性的模式生物——斑马鱼胚胎为模型,对2-萘酚及其臭氧氧化溶液的急性毒性进行了研究。结果表明,2-萘酚对斑马鱼胚胎具有明显的致畸和孵化抑制作用,胚胎的死亡率随暴露溶液浓度的升高而升高,24、48、72 h的LC50值分别为(7.39±0.65)mg/L、(6.49±0.48)mg/L、(6.27±0.52)mg/L。臭氧氧化可以有效去除2-萘酚,并降低其急性毒性,急性毒性随着反应时间的增加而降低,有利于后续的生物处理和污水达标排放。初始浓度为25 mg/L的2-萘酚溶液在实验条件下,经臭氧氧化12 min后去除率达100%,反应35 min后,溶液对斑马鱼胚胎的急性毒性消失。结合胚胎急性毒性实验结果和液相色谱/质谱、离子色谱的中间产物分析表明,2-萘酚臭氧氧化产物对斑马鱼胚胎的急性毒性作用大大低于2-萘酚,臭氧处理能有效降低2-萘酚的生态风险。     

臭氧氧化印染废水中有机污染物的特性研究

通过实验研究了臭氧接触氧化时间对于印染废水中有机物去除效率的影响。结果表明臭氧对CODCr的去除效率并不与接触时间成正比,其反应过程可分为三个阶段,均属于一级反应。也表明单一利用臭氧氧化实现印染废水中有机物的降解不够经济合理。     

臭氧氧化技术在环境科学中的应用

综述了臭氧氧化的作用机理和臭氧氧化技术在空气净化,固体处理中及水处理方面的研究及应用现状,并介绍了包括生物活性炭法(BAC)、臭氧-双氧水联用法(O3/H2O2)、光催化臭氧化法(O3/UV)等几种较先进的复合臭氧化处理工艺,指出臭氧与传统的氧化剂相比不仅可以避免产生有机氯化物,而且还具有能提高过滤速度,减少滤池数量,促进絮凝,减少絮凝池数量和絮凝剂用量,延长滤池使用时间,减少冲洗水耗量,提高水质水感等优点。     

混凝-臭氧催化氧化联合工艺处理成品油洗舱废水

将经过混凝沉淀预处理后的成品油洗舱废水,进行臭氧催化氧化深度处理,并研究处理时间、臭氧曝气量以及活性炭填充率对COD去除率的影响。结果表明:当处理时间为1.0 h,臭氧曝气量为1.0 g/(L.h),活性炭填充率为60%时,处理效果显著,COD去除率为50%～60%。