H2O2-O3應用中的水質(zhì)條件問題及CaO-活性炭催化臭氧體系的效率.pdf

1、本文綜述了臭氧的理化性質(zhì)以及臭氧氧化技術(shù)在水處理中的應用。重點探討H2O2/O3在實際應用中的一些問題，并分析了堿性氧化物在臭氧化過程中的作用。論文的主要研究內(nèi)容為:以乙酸為目標化合物，探討水樣基質(zhì)對H2O2/O3氧化效能的影響;制備了CaO/活性炭(AC)，研究了CaO/AC/O3對水中乙酸的氧化效能;利用H2O2/O3和CaO/AC/O3初步處理了兩類實際廢水。
　　首先，以臭氧惰性化合物乙酸為目標物，研究了H2O2/O3工藝

2、在不同條件下對乙酸的降解效率。重點分析水中常見離子對此過程的影響，同時解析了乙酸去除量、臭氧實際投加量（進氣減去尾氣方法計算）和H2O2耗用量之間的比例關(guān)系。反應中臭氧實際投加量與H2O2耗用量比值為0.24，其工藝效率最佳。在初始pH值為7.5條件下，不同水質(zhì)本底條件對乙酸降解效率的影響是不同的。水中硫酸根離子、硝酸根離子及氯離子對乙酸的降解效率幾乎沒有影響，適量濃度的金屬離子對H2O2/O3工藝的氧化效能有一定的促進作用;則過量濃度

3、的金屬離子對體系的氧化效能有一定的抑制作用。而水中溴離子、碳酸氫根離子和懸浮物對體系的抑制作用十分明顯，當所投加至反應液中的溴離子濃度分別為10mg·L-1和100mg·L-1時，相應乙酸的去除率分別為51.37％、30.67％，相比較之前分別降低了11.27％、31.97％。當碳酸氫根離子濃度從0增加到200mg·L-1時，H2O2/O3體系對乙酸的去除率降低了12.98％。以上結(jié)果對H2O2/O3工藝在實際廢水中的應用具有重要的實際

4、意義。
　　其次，在活性炭載體上制備了堿性氧化物氧化鈣，考察了其在臭氧降解效率中的應用。結(jié)果表明:在初始pH值為7.0條件下，反應時間60min，CaO/AC催化臭氧化對乙酸的去除率可達到78.28％，單獨臭氧氧化乙酸的去除率僅為25.6％。同時，詳細分析了該催化劑對臭氧化降解乙酸效率的影響，對工藝參數(shù)進行優(yōu)化（臭氧產(chǎn)量、CaO/AC催化劑投加量以及pH值），并分析了其機理以及探究了CaO/AC催化劑的穩(wěn)定性和高效性。通過相對法求

5、出O3和CaO/AC/O3的Rct值分別為3.55×10-8和1.02×10-6，兩者之間相差二個數(shù)量級，表明在中堿性條件下CaO/AC/O3體系能有效地產(chǎn)生更多的·OH，催化臭氧化的效能更高。反應中乙酸去除量與實際臭氧耗用量比值為0.36。
　　最后，研究了單獨臭氧、H2O2/O3體系和CaO/AC/O3體系對兩種不同種類廢水的礦化率以及其臭氧耗用量。其對Ⅰ類廢水COD去除率分別為15.1％、25.6％和31.1％。對Ⅱ類廢水C