基于微米气泡的臭氧氧化效果

采用臭氧微米气泡曝气和微孔曝气两种曝气方式对腐殖酸配水进行臭氧氧化处理。在水深为2 m的条件下,考察了不同臭氧投加量和水力停留时间的条件下,两种曝气方式的臭氧吸收率和利用率及去除有机物的效能。结果表明两种曝气方式的臭氧吸收率和利用率都随着臭氧投加量的增加而降低,随着水力停留时间的增加而增加。然而,在相同的条件下,臭氧微米气泡曝气方式的臭氧吸收率、利用率及对有机物(COD)的去除率高于微孔曝气方式,提高比例分别为11%~22%、4%~30%和7%~24%。该研究为臭氧微米气泡技术在饮用水厂中的应用提供了一定的参考。     

污水出水有机物对臭氧氧化舒必利的影响

臭氧氧化可以有效去除诸如药物及个人护理品(PPCPs)等新兴有机污染物, 但去除效果受污水出水水质波动的影响。本研究选择了腐殖酸(HA)、牛血清蛋白(BSA)和海藻酸钠(AGS)3种典型有机物作为模型污水出水有机物(EfOM), 从降解速率和矿化程度两方面出发, 考察了EfOM对臭氧氧化去除一种常用抗精神病药物残留舒必利(SP)的影响。结果表明, 臭氧氧化能有效降低水溶液中SP的浓度, 在各反应条件下, 反应8min后去除率均可达85%以上。然而, 在研究条件下, 臭氧氧化对SP的矿化效果不佳, 反应25min后的TOC去除率小于10%。加入HA和BSA后, SP的臭氧氧化反应受到抑制, 随着HA和BSA浓度的增加, 臭氧氧化SP的反应速率逐渐降低, 反应溶液的矿化程度有所提高;而浓度为0~3.0mg/(L TOC)的AGS对臭氧氧化SP的影响较小。     

臭氧氧化对有机物降解的构效关系

臭氧氧化作为一种高级氧化技术,普遍应用于水处理工艺中。以靛蓝、甲基蓝、铬黑T、橙黄G、皂黄、萘酚绿B为研究对象,根据试验数据分析不同温度下臭氧氧化降解六种有机物的TOC去除率和TOC去除速率常数的变化趋势,分析结果表明温度升高对臭氧氧化降解有机物具有促进作用。根据阿伦尼乌斯公式建立了有机物TOC去除速率常数和温度的关系,估算出臭氧氧化有机物反应活化能,利用量子化学软件Gaussian 09软件计算了六种有机物的15个量子化学参数,进行臭氧氧化有机物的反应活化能与量子化学参数之间的相关性分析,结果表明臭氧氧化六种有机物的反应活化能主要与E_(HOMO)、E_(LUMO)和q(C-)_(min)相关。     

臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水难降解有机物工艺研究

为研究臭氧催化氧化去除煤化工高盐废水难降解有机物的规律,采用浸渍-焙烧法制备催化剂,以实际煤化工高盐废水为样品,研究载体、活性组分对COD去除率的影响,确定最佳臭氧催化剂,并研究有无催化剂、臭氧通气量、臭氧浓度、催化剂投加量对COD去除率的影响,确定最佳工艺参数;在此基础上初步探讨了臭氧催化氧化的反应动力学。研究结果表明:最佳催化剂选择活性氧化铝为载体,铁锰为活性组分;最佳工艺参数为:臭氧通气量1.5 m~3/h,臭氧质量浓度200 mg/L,催化剂投加量0.8 L/L;活性组分选择铁锰时,陶粒基催化剂和活性氧化铝基催化剂的反应速率常数分别是纯臭氧氧化的2.50倍和2.93倍,即臭氧催化氧化可有效提高难降解有机物的反应速率,并提高COD去除率。     

臭氧氧化及活性炭吸附处理黄河水试验研究

以黄河水为研究对象,考察臭氧氧化降解和活性炭吸附去除水中有机污染物的效能.结果表明,在臭氧投加量为1～3 mg·L-1时,CODMn的去除率由8％升高到20％,之后其变化不明显;UV254的去除率由9％升高到30％,此时臭氧即可以将不饱和有机物大量去除.臭氧投加量为1～2 mg·L-1时,短时、大强度曝气,其出水CODMn和UV254的去除效果较好.高臭氧投加量时,增加曝气接触时间可以提高臭氧对有机物的去除率,出水效果较好.在活性炭投量为10 mg· L-1,pH为8.3,水温为45℃,臭氧投加量为3 mg·L-1时,活性炭对黄河水的吸附效果较理想.臭氧氧化对黄河水中TOC的去除效果低于CODMn和UV254的去除效果,当臭氧投加量为8 mg·L-1时,TOC去除率才为10％.但是臭氧投加量为5mg· L-1,BDOC提高了80％.因此臭氧氧化可以大幅度提高原水的可生物降解性,为后续生物处理提供有机营养物质条件.     

垃圾渗滤液深度处理中试研究

在中试系统中,采用混凝-催化臭氧氧化-曝气生物滤池组合工艺,对垃圾渗滤液MBR生物处理出水进行深度处理。结果表明,组合工艺对渗滤液中的难降解有机物具有良好的去除效果,COD去除率高达87.6%,出水COD100 mg/L,达到生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)的排放要求。组合工艺中,臭氧塔中含锰催化剂填料的投加有效提高了臭氧氧化的效果,对出水达标起到重要作用。实验确定了各处理单元的最佳运行条件:混凝初始p H为6.0,聚铁投加量为1 400 mg/L;臭氧氧化中臭氧投加量为150 mg/L;曝气生物滤池水力停留时间为4.5 h。此外,经计算组合工艺处理成本为7.96元/m3,具有良好的经济性,利于推广应用。     

臭氧联合混凝去除长江源水中有机污染物的小试研究

以长江重庆段水质为研究对象,考察臭氧对混凝去除水中有机污染物的影响。结果表明,臭氧预氧化后,TOC、UV254的去除率分别为2.5%、11.0%,说明臭氧可以部分彻底氧化去除水中有机物,预氧化后有机物的结构改变比较明显;相比于单独混凝,臭氧联合混凝使TOC和UV254的去除率分别提高了4.9～5.3和12.1～14.2个百分点,臭氧预氧化可以强化混凝对TOC和UV254的去除;臭氧预氧后各个分子段有机物的分布改变比较明显,相对分子质量大于3×103的有机物明显减少,相对分子质量小于3×103的有机物明显增加。相比于单独混凝,臭氧联合混凝主要提高了相对分子质量大于3×103的有机物去除率,降低了相对分子质量小于3×103有机物的去除率。     

预臭氧对常规工艺去除2-MIB&GSM效果与机理中试研究

通过某水厂中试基地,研究了预臭氧与臭氧预氧化后常规工艺对嗅味物质2-甲基异茨醇(2-MIB)、土腥素(GSM)的去除效果及机理,分析了以TOC、UV_(254)为表征的有机物变化与作用。研究数据显示,未采用臭氧预氧化时,常规工艺对2-MIB和GSM的累积去除率为29.8%和31.3%。参照水厂实际预臭氧投加浓度,当预臭氧投加量为0.56 mg/L时,预臭氧段对2-MIB和GSM的去除率为34.60%和35.84%,略有上升;对UV_(254)和TOC的去除效果较低,去除率分别为6.5%和3.4%,但是分子量分布测试数据显示,预臭氧段出水中大分子有机物分布明显增加,在该浓度条件下,预臭氧对有机物产生了良好的微絮凝作用。经臭氧预氧化后,常规工艺(砂滤出水)对2-MIB和GSM累积去除率可达到58.05%和60.83%,显著上升。结果表明,预臭氧对常规工艺去除2-MIB和GSM具有明显提高的效果,不仅是因其具有较强的氧化能力,其次还有显著的微絮凝促进作用,增强了常规工艺的混凝、沉淀和过滤对2-MIB、GSM去除。     

臭氧氧化与生物法联合处理苯酚和苯胺废水研究

采用臭氧氧化、活性污泥法以及臭氧氧化与活性污泥联用法分别处理苯酚及苯胺废水。结果表明,这3种方法都能去除废水中的有机物,但单独臭氧氧化主要将苯酚和苯胺转化成中间产物,并不能将它们彻底矿化成二氧化碳和水。未经臭氧氧化直接进行活性污泥处理,1 h后苯酚和苯胺的去除率达到60%左右。臭氧氧化1 h与SBR活性污泥法曝气1 h对苯酚和苯胺的去除率可达95%以上。     

臭氧预氧化对石化污水厂二级出水水质的作用

研究了臭氧预氧化对石化企业综合污水处理厂二级出水水质的改善作用,采用分子量分级、气相色谱质谱联用仪、三维荧光扫描等手段对臭氧预氧化前后水质进行了系统分析,并对预处理前后的二级出水采用曝气生物滤池进行了对比处理研究。结果表明,在二级出水平均COD为77.8 mg·L^-1,臭氧投量为10 mg·L^-1,接触时间为4 min的条件下,臭氧预氧化对COD的平均去除率为11.4%,对UV₂₅₄的平均去除率为23.9%。臭氧预氧化能够去除水中含不饱和键以及溶解性微生物产物和腐殖酸类等难降解有机物,改变了废水中有机物的分子结构,使水中分子量小于1×10³的有机物比例从53%提高至67%。预氧化后废水经BAF处理,其COD去除量较二级出水直接经BAF处理提高了14.9%。