含酚废水α-Fe2O3催化臭氧氧化参数优化及机理分析

传统工艺对含酚废水的处理效果有限，催化臭氧氧化技术能够有效处理含酚废水。α-Fe₂O₃在试验中表现出了高臭氧催化活性，催化产生的·OH可对苯酚及中间产物进行无选择性矿化，显著增强了污染物去除效果和臭氧利用水平。为明确催化臭氧氧化过程主要影响因素并优化工艺参数，以苯酚模拟含酚废水，设计了L₁₆(4⁴)正交试验。结果表明，臭氧投加量、催化剂投加量、pH、反应时间是COD去除率及单位臭氧COD降解量的主要影响因素，其中，臭氧投加量与反应时间的影响较为显著。方差分析与试验验证表明，催化剂投加量对COD去除率影响较小，pH对单位臭氧COD降解量影响较小。通过权矩阵计算得到优化后的反应条件：臭氧投加量为5 mg/(L·min)，催化剂投加量为0.10 g/L，pH为9，反应时间为45 min。叔丁醇屏蔽试验表明，·OH显著促进了催化臭氧氧化进程。