7臭氧氧化技術(shù)
臭氧氧化技術(shù)作為一種高級(jí)氧化技術(shù),可用于去除染料廢水的色度和難降解有機(jī)物.臭氧與印染廢水中的有機(jī)物、無機(jī)物反應(yīng)極為復(fù)雜,臭氧氧化反應(yīng)的途徑:(1)臭氧通過親核或親電作用直接參入反應(yīng);(2)臭氧在堿等作用下,通過活潑的·OH 與污染物反應(yīng),使染料發(fā)色基團(tuán)中的不飽和鍵斷裂,生成分子質(zhì)量小、無色的有機(jī)酸、醛等,達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的.
目前,國(guó)內(nèi)外已有不少關(guān)于臭氧氧化法對(duì)染料廢水進(jìn)行處理的研究.She 等[42]試驗(yàn)表明:用臭氧氧化法降解偶氮染料,若用 UV 來強(qiáng)化臭氧氧化將取得更好的效果;Muthukumar 等[43]通過酸性 88 的研究發(fā)現(xiàn),在鹽濃度較低、酸性或強(qiáng)堿性條件下,臭氧對(duì)印染廢水的脫色效率較高,COD 去除率可達(dá) 64%;孫從軍等[44]通過對(duì)某印染廠的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),研究了色度去除率與進(jìn)水量、臭氧用量、進(jìn)水色度的關(guān)系;高蓉菁等[45]詳細(xì)研究了在不同接觸時(shí)間、不同體系的氧化條件下用臭氧氧化處理印染廢水;Lidia Szpyrkowicz 等[46]分析了各種參數(shù)在何種條件下,臭氧對(duì)分散染料溶液的脫色效果最佳;張林生等[47]采用O3-H2O2法處理染料廢水,發(fā)現(xiàn)H2O2能誘發(fā)O3產(chǎn)生·OH,它氧化能力強(qiáng)而無選擇性,可能通過羥基取代反應(yīng)轉(zhuǎn)化芳烴環(huán)上的發(fā)色基團(tuán),發(fā)生開環(huán)裂解使染料脫色.Koch 等[48]研究了臭氧氧化活性染料黃 84,在 pH 為 10 時(shí),60 min 內(nèi)脫色完全,COD 去除率為 48.9%,礦化率為 30%,表明臭氧對(duì)染料的色度去除效果極好,而對(duì) COD 和 TOC 的去除能力較差;同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)臭氧氧化的產(chǎn)物為硫酸根、硝酸根、草酸根離子等無害產(chǎn)物,并且在臭氧氧化過程中,伴隨著溶液 pH 下降而導(dǎo)電率增加的現(xiàn)象.Gahr 等[49]對(duì)比了幾種活性染料的臭氧氧化效果,對(duì) 10 種活性染料的混合液色度去除率大于 95%,COD 去除率低于 20%.
臭氧氧化技術(shù)不產(chǎn)生污泥和二次污染,且臭氧發(fā)生器簡(jiǎn)單緊湊、占地少,容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,但也存在一定問題.阻礙 O3氧化技術(shù)在印染廢水處理中推廣使用的原因在于:臭氧化學(xué)性質(zhì)活潑,空氣中半衰期是16 h,在水中只有 2 h,需要現(xiàn)場(chǎng)制備;O3在水中的溶解度小、利用率低、需要過量才能取得較好的效果;臭氧發(fā)生器效率低,能耗大,操作成本高.從目前的技術(shù)水平來看,O3氧化法只適用于低濃度難降解廢水的處理.開發(fā)新型臭氧發(fā)生器、提高臭氧利用效率、降低處理成本是臭氧在染料廢水處理中推廣的前提條件.
8 結(jié)束語
高級(jí)氧化水處理技術(shù)是近 20 年來新興的水處理技術(shù),在污染物降解中具有高效性、普適性和氧化降解徹底等優(yōu)點(diǎn).對(duì)于印染廢水,單一使用這類技術(shù)不能徹底去除廢水中的色度和 COD,成本還較高,與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用還有一定距離.提高處理效率和降低處理成本是今后高級(jí)氧化技術(shù)處理印染廢水的發(fā)展趨勢(shì).開發(fā)高級(jí)氧化技術(shù)與生物技術(shù)的組合工藝具有潛在的應(yīng)用價(jià)值,即利用高級(jí)氧化技術(shù)的強(qiáng)氧化性,使印染廢水中難降解有機(jī)物氧化為易于降解物質(zhì),以利后續(xù)生物處理,既能有效提高處理效率,又能降低處理成本.
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