發布時間：2017-11-24 瀏覽量：2154
微氣泡臭氧催化氧化深度廢水處理研究
隨著我國新一輪產業結構調整和生態化、環保型工業化模式的發展，我國化工企業不斷向工業園區聚集發展。這些化工園區往往涉及醫藥中間體、化工原料、紡織印染、造紙以及其他精細化工行
業。化工園區內各企業產生的廢水經過自身污水處理站預處理后，統一排放進入園區污水處理廠進一步處理。這類廢水具有成分復雜、濃度高、毒性強、腐蝕性強、難降解等特點。
因此，對化工園區綜合廢水的治理已成為我國工業廢水治理亟待解決的難點問題。化工園區廢水經過傳統生物工藝處理后難以達到排放標準要求，且難降解有毒有害物質殘留造成廢水生物毒性較
強，往往需要采用高級氧化技術進行深度處理。
臭氧氧化是一種高效水處理技術，幾乎無二次污染。然而，傳統臭氧處理技術存在氧化能力弱和臭氧利用效率偏低等缺點。微氣泡氣液傳質效率高，并在液相中具有收縮和破裂特性，可促進羥基自
由基產生。將微氣泡與臭氧氧化技術相結合能夠強化臭氧傳質，提高臭氧利用率，增強臭氧氧化能力，顯著改善臭氧氧化效果。同時，催化劑能夠進一步促進微氣泡臭氧氧化系統中羥基自由基的產
生，從而提高臭氧氧化效果和臭氧利用率。
本研究以酸/堿改性和Cu負載活性炭為催化劑，采用微氣泡臭氧催化氧化技術深度處理某化工園區綜合廢水，考察了處理過程中廢水COD、pH、生物毒性等的變化以及臭氧利用率，以期為微氣泡臭氧
催化氧化技術在化工園區廢水處理中的應用提供參考。
1、材料與方法
1實驗裝置
實驗裝置如圖1所示。以純氧為氣源，采用臭氧發生器（石家莊冠宇）產生臭氧氣體，通過流量計控制氣體流量，并采用碘量法對臭氧產量進行測定。臭氧與反應器中循環液體進入微氣泡發生裝置
）混合，氣-液混合物通過射流器進入反應器底部，產生臭氧微氣泡，反應器中填放催化劑。尾氣中的臭氧采用碘化鉀溶液進行吸收。反應器密封，有效容積為15L。
圖1實驗裝置示意
2活性炭改性及金屬負載
將原始活性炭（AC）置于1.6mol/L的HNO3或NaOH溶液中，40℃下浸漬2h，純水洗滌，并在105℃下烘干，制得酸改性活性炭（N-AC）和堿改性活性炭（Na-AC）。將N-AC放入0.01mol/L的Cu（NO3）2
溶液中浸漬24h，之后于105℃下干燥2h，干燥后的樣品在500℃下焙燒2h，即得硝酸改性Cu負載活性炭（N-Cu-AC）。
3微氣泡臭氧催化氧化處理綜合廢水
分別采用AC、N-AC、Na-AC和N-Cu-AC作為催化劑，催化微氣泡臭氧氧化處理化工園區廢水，臭氧投加量為10~12.5mg/min，催化劑投加量為4g/L。考察處理過程中COD去除率、溶液pH、廢水生物毒
性、液相臭氧濃度和臭氧散逸量隨時間的變化。
4檢測方法
COD采用重鉻酸鉀法進行測定，BOD采用稀釋與接種法（GB7488—1987）進行測定，pH采用酸度計（上海雷磁，pHS-3C）進行測定。液相臭氧濃度采用靛藍法進行測定，氣相臭氧濃度采用碘量法進行
測定。廢水生物急性毒性測試采用發光細菌測定法，以廢水對發光細菌發光強度的相對抑制率作為對比標準。
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