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由圖3可以看出，臭氧氧化出水COD。濃度呈現(xiàn)一定的波動．而TOC隨臭氧投加量的增加變化并不明顯．說明水中有部分物質(zhì)不能完全被酸性條件下的重鉻酸鉀氧化．經(jīng)過臭氧氧化后，這部分物質(zhì)的某些鍵被打斷．重新生成的物質(zhì)可能會被重鉻酸鉀完全氧化，這就表現(xiàn)為COD。濃度的升高。同時可以看到．經(jīng)過臭氧氧化后，廢水中有機物的結(jié)構(gòu)發(fā)生了比較大的變化，表現(xiàn)為UV 變化較大，有機物由大分子變?yōu)樾》肿?，不飽和鍵打開，從而有利于在后續(xù)生化系統(tǒng)中被進一步去除。當臭氧投加量達到72 mg／L時，COD。仍沒有很好的去除效果．主要是由于臭氧對小分子的碳化效果并不是很好．所以單純地依靠臭氧來去除COD。并不經(jīng)濟合理。

2．1．2 臭氧氧化對廢水可生化性的影響

比紫外消光度(SUVA) ，即UV OC，這個比值是衡量水中有機物芳香構(gòu)造程度的一個指標，SUVA值越小，廢水可生化性越好。一般而言．具有飽和構(gòu)造的有機物(非紫外消光性)容易生化降解．而具有非飽和構(gòu)造的有機物(紫外消光性)不易生化降解[6]。臭氧氧化對SUVA值的影響如表1所示。由表1可以看出．廢水經(jīng)臭氧氧化后其SUVA值有一定降低．因此．臭氧氧化處理的另一個主要作用是改善了廢水的可生化性。

2．2 臭氧氧化反應動力學研究

由圖2可以看出．臭氧氧化脫色率的增幅隨臭氧投加量的增加逐漸變緩．因此．有必要對臭氧氧化去除污染物的反應動力學進行研究 本次動力學試驗研究采用可以定量且數(shù)值相對穩(wěn)定的指標．即：TOC、TCU、UV254。采用文獻『6—8]中介紹的動力學方程并以TOC、TCU、UV 代表水中的有機物，考察中試裝置二級處理出水的臭氧氧化動力學規(guī)律 臭氧與水中污染物反應的動力學方程為：

在臭氧投加量范圍內(nèi)． 分別以ln(TOC／TOC0)、In(TCU／TCU0)、In(UV／UVo)對臭氧投加量作圖，共得出3條曲線，如圖4～圖6所示。每條曲線大體可以分為2段．且第1階段臭氧氧化反應速率要大于第2階段 臭氧在氧化反應中與有機物分子的反應有2條途徑．即臭氧直接反應和臭氧分解產(chǎn)生·OH的間接反應[9] 直接反應速率較慢且有選擇性；間接反應產(chǎn)生的．OH具有很強的氧化能力，能迅速并無選擇性地與水中的染料反應．破壞染料分子的發(fā)色基團．進而達到氧化脫色的目的[10-12]。反應初始階段廢水中的OH一濃度較高(印染廢水二級生化出水呈弱堿性)．這部分OH一的存在催化臭氧分解，產(chǎn)生了具有強氧化性、無選擇性的·OH， ·OH與廢水中有機物反應迅速．導致反應初始階段臭氧對污染物的去除率呈較快的直線上升趨勢。隨著氧化反應的進行．廢水中的難降解有機物逐步氧化成為有機酸、酮、醛、烷烴等可降解有機物，小分子的酸、醛使廢水pH值降低。OH一對臭氧的催化分解作用降低， ．OH 的產(chǎn)生量也大大減少．從而導致臭氧對污染物的去除率的上升幅度變小。

由以上分析可以看出，臭氧對污染物的去除遵循一級反應動力學．且隨著臭氧投加量的增加．污染物去除率增幅趨緩?？梢?，要達到較好的色度去除率，就需要投加相當量的臭氧.

2．3 不同前處理情況下的臭氧氧化試驗

分別取二沉池出水、生物活性炭(BAC)出水及混凝沉淀出水進行臭氧化學氧化試驗(其中BAC運行參數(shù)如下：進水流量200 L／h．氣水體積比2．5：1，混凝沉淀運行參數(shù)為：PAC投加量75 mg／L)．氧化試驗完畢立即對各水樣進行色度檢測．所有水樣放置l d后繼續(xù)進行色度檢測．前處理對臭氧氧化脫色率的影響試驗結(jié)果如圖7所示

由圖7可以看出．BAC一臭氧及混凝沉淀一臭氧的色度去除率均大于直接臭氧氧化的色度去除率．直接臭氧氧化的返色率達到5％ ．BAC一臭氧的返色率為2．1％，混凝沉淀一臭氧的返色率僅為0．5％ ．可以看到．有效的前處理能去除部分有機物．從而減少臭氧投加量，同時也可以有效消除臭氧氧化返色影響返色的可能原因有2點．一是空氣中的氧繼續(xù)氧化水中未礦化完全的有機物：二是反應過程中生成了不穩(wěn)定的無色中間產(chǎn)物．在反應停止后又返回原來的狀態(tài)[13] 分析認為前處理可以有效消除臭氧氧化返色影響有以下2個原因：一是前處理可以去除部分在臭氧氧化階段返色的物質(zhì)：二是前處理可以改變廢水的部分物化性質(zhì)。

3 結(jié)論

(1)在試驗條件下，臭氧氧化對色度及UV的去除率較高，對CODo及TOC的去除率較低，臭氧氧化可在一定程度上提高廢水的可生化性。

(2)建立臭氧氧化TCU、UV搿及TOC反應動力學．反應遵循階段一級反應動力學．一階段反應較快．二階段反應較慢．且兩階段反應速率大小均有如下關(guān)系：TCU>UV >TOC。

(3)BAC一臭氧及混凝沉淀一臭氧的色度去除率要大于直接臭氧氧化的色度去除率．因此適當?shù)那疤幚砜梢詼p少臭氧投加量：直接臭氧氧化的返色率達到5％．BAC一臭氧的返色率為2．1％ ．混凝沉淀一臭氧的返色率僅為0．5％．可以看到．前處理特別是混凝沉淀可以有效消除臭氧氧化返色影響