臭氧氧化法处理腈纶废水研究

臭氧氧化法处理腈纶废水研究赵朝成，王志伟（山东东营石油大学化学化工学院环境科学与工程系，山东东营!#$$$）［摘要］选用腈纶废水作为试验用水，对比了单独臭氧、臭氧%活性炭、臭氧%二氧化锰&种方法的氧化效果；考察了初始’(、反应时间对处理效果的影响。在碱性条件下时，处理效果都较好，臭氧%二氧化锰在酸性条件下处理效果也较好；随着时间的延长，臭氧%二氧化锰对废水中有机物的去除率最高。另外，还对废水的可生化性进行了比较，发现氧化不能有效提高废水的可生化性。最后，对臭氧氧化的反应动力学进行了初步探讨。［关键词］氧化；臭氧；催化氧化；腈纶废水［中图分类号］)#*&+,［文献标识码］-［文章编号］.$$/%.*#*（!$$,）$#%$$/%$,腈纶生产过程中产生的废水水质复杂，尽管外观无色、透明，但低聚物含量高，生物降解性差，属难生物降解废水。通过现有的混凝、气浮等预处理及各种生化处理工艺后，目前大都不能满足达标排放的处理要求。自.0$年臭氧应用于水处理以来，在实际应用中取得了明显的成效。臭氧是一种强力化学氧化剂（1$2!+$#3），但分子态的臭氧对废水中的许多难降解有机污染物不能氧化去除或作用速度缓慢。对这类有机物，采取催化臭氧化产生羟基自由基（·4(）或其他强化臭氧化的方法可以明显提高对废水的处理效果，现已开发出4&／4(%、4&／53、4&／(!4!／53、4&／固体催化剂（如活性炭、金属及其氧化物）等高级氧化技术（-46）。-46的共同特征是产生高活性羟基自由基（·4(），从而达到彻底降解有机物的目的。金属催化是近几年才发展起来的新型技术。本试验研究了784!、活性炭在臭氧降解腈纶废水中的催化性能。.试验部分!+!试验装置及流程臭氧降解腈纶废水的工艺流程如图.所示。臭氧反应器为内径$99、高度!$$99的玻璃容器，内部设有砂心布气头。反应器温度由恒温水夹套水浴调节。臭氧发生器为氧气型臭氧发生器。在反应过程中控制臭氧流量为$+!$!$+!#9&／:。经检测，进气臭氧的平均质量浓度约为!/+/9;／<，尾气质量浓度平均为.0+*.9;／<。试验液体为混凝处理后的腈纶聚合废水*$9<。试验中腈纶废水经混凝处理后!#为.$$9;／<，悬浮物质量浓度为&!9;／<。图.臭氧氧工艺流程.+氧气瓶；!+臭氧发生器；&+臭氧吸收槽；,+反应器!+分析方法!#的测定采用微波密封消解!#速测仪；$#的测定采用=培养法（!$>）；气相臭氧浓度采用碘量法测定。!+#催化剂的制备活性碳（大颗粒的焦炭）、784!（上海金山县兴塔化工厂产，分析纯）加入粘结剂后用挤条机挤条，然后在*$>烘干.!:、,$>焙烧/:，备用。!结果与讨论$!初始%&的影响取水样*$9<置于臭氧反应器中，通入臭氧反应.$9?8。考察在不同氧化方式下，初始’(对!#去除率的影响。臭氧与催化剂共同作用时，需先向反应器中加入一定量（;）的催化剂（活性炭、［收稿日期］!$$,%$!%.,；［修订日期］!$$,%$!%!&［作者简介］赵朝成（.0/&—），男，山东东营石油大学教授，主要研究方向为水污染的防治、废水回用及能源环境化学。·/·!$$,年第!,卷化工环保1@3AB4@71@C-<6B4C1DCA4@4ED(17AD-