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臭氧催化氧化技術處理印染廢水研究進展

發布時間:2019/9/26 16:05:53 瀏覽次數:

       臭氧氧化處理印染廢水由于氧化性強、無二次污染、反應迅速等優點,受到普遍關注。臭氧氧化過程不會增加印染廢水的總量,占地面積小,能夠徹底降解有害有機物,過量的臭氧可以分解為氧氣,不會造成新的污染。

       本研究簡要介紹了臭氧氧化處理印染廢水的原理,重點闡述了當前臭氧氧化處理印染廢水的新技術和新工藝的研究進展。

臭氧氧化原理


       在常溫常壓下,臭氧是一種無色帶刺激性氣味的氣體,可溶于水并極易在水中自行分解為氧氣。臭氧具有極強的氧化性,氧化還原電位為2.08 eV,可氧化分解大多數大分子有機污染物,反應后的產物為氧氣,不會造成二次污染。臭氧降解印染廢水中有機污染物的主要途徑:
(1)直接反應,臭氧直接氧化有機物;

(2)間接反應,先產生中間產物羥基自由基,羥基自由基具有強氧化性,再與有機分子發生取代、加成和斷鍵等反應,氧化降解有機污染物,最后生成小分子或直接礦化。一般來說,當自由基反應被抑制時,臭氧氧化以直接氧化為主。直接氧化和間接氧化的反應途徑如下:


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       臭氧氧化單獨處理有機污染物時,直接氧化起主要作用,但直接氧化具有選擇性且處理效果較差。因此,臭氧氧化一般需要引入其他強化手段,促進溶液產生更多的羥基自由基。

       臭氧催化氧化是在催化劑作用下,臭氧在印染廢水中快速分解,生成大量的羥基自由基,羥基自由基間接氧化印染廢水中的有機污染物,達到降解目的。影響臭氧催化氧化處理印染廢水效果的因素通常有臭氧用量、催化劑種類及用量、曝氣時間、曝氣量和均勻程度、pH、溫度、有機污染物濃度等;研究臭氧濃度、pH、污染物濃度和臭氧空氣流量對處理效果的影響,發現隨著臭氧空氣流量、pH 和臭氧濃度的增加,印染廢水的脫色率增大,當印染廢水的初始濃度增加時,脫色率減小;而臭氧單獨氧化脫色需要30 min,說明加入催化體系大大提高了臭氧處理印染廢水的能力。

       近年來,隨著各種新型印染助劑的加入,單獨的臭氧氧化技術已經很難綜合處理印染廢水,臭氧氧化結合催化劑、微電解等手段可以有效提高臭氧氧化技術處理印染廢水的效率。目前,我國的印染廢水處理仍以滿足最低排放要求為主,多種處理技術協同作用、分層次降解、廢水處理回用將是今后印染廢水處理的重要方向。




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