_臭氧化技术在高浓度有机废水处理中的应用研究

环境工程2014年第32卷增刊臭氧化技术在高浓度有机废水处理中的应用研究*陈璐1，2曾韬1，2李竹1，2杨林1，2(1.重庆地质矿产研究院外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室，重庆400042;2.重庆研究中心煤炭资源与安全开采国家重点实验室，重庆400042)摘要:臭氧化技术具有降解能力强、效率高、不产生二次污染、操作简单等优点，在水处理应用方面的研究正日益广泛深入。从臭氧与有机物的作用机理出发，介绍了臭氧及其联合工艺在纺织印染废水、造纸废水、焦化废水、冶金废水、石油化工废水和医药废水等高浓度有机废水处理中的应用研究现状。关键词:臭氧氧化;反应机理;污染物;高浓度有机废水;废水处理APPLICATIONOFOZONATIONTECHNOLOGYINHIGHCONCENTＲATIONOＲGANICWASTEWATEＲTＲEATMENTChenLu1，2ZengTao1，2LiZhu1，2YangLin1，2(1.ChongqingKeyLaboratoryofExogenicMineralizationandMineEnvironment，ChongqingInstituteofGeologyandMineralＲesources，Chongqing400042，China;2.StateKeyLaboratoryofCoalＲesourcesandSafeMining，ChongqingＲesearchCenter，Chongqing400042，China)Abstract:Ozonationtechnologyiswidelyusedinwastewatertreatmentforitsstrongabilityinozoneactivationandor-ganicpollutantdegradationwithoutsecondpollution，whichcanbeoperatedconveniently．Fromthestartingofthemechanismofozonewithorganiccompounds．Theapplicationofozoneanditscombinedprocessintextiledyeingandprintingwastewater，papermakingwastewater，cokingwastewater，metallurgicalwastewater，petrochemicalwastewaterandmedicalwastewatertreatmentaresummarized．Keywords:ozonation;reactionmechanism;pollutants;highconcentrationorganicwastewater;wastewatertreatment*重庆市国土房管局重大科技攻关项目(CQGT－KJ－2012－6);重庆市科委应用开发科技项目(cstc2013yykfA20002)。臭氧氧化技术是利用臭氧在不同的催化剂条件下产生羟基自由基(HO·)的一种高级氧化工艺，氧化能力强，对除臭、脱色、杀菌、去除有机物效果明显，处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染。在工业废水处理中的应用越来越广，很多报道都肯定了臭氧对多种行业产生的废水有很好的处理效果，如制药废水、焦化废水、印染废水、造纸废水等［1－4］。近年来，为了克服单一臭氧化处理技术存在的局限性，出现了各种臭氧联用与光催化氧化技术，如O3/BAC［5］、O3/UV［6］、O3/UV/TiO［7］2和O3/H2O2等，通过它们的协同效应可以促进臭氧的分解，产生更多的羟基自由基，提高其利用率和适用范围。1臭氧与水中污染物的作用机理臭氧具有极强的氧化能力，能与许多有机物或官能团发生反应，如CC、CC帒、芳香化合物、杂环化合物、NN、CN、C—Si、—OH、—SH、—NH2、—CHO等。通常认为臭氧与水中有机物和无机物的反应有两条途径，即臭氧直接反应(D反应)和臭氧分解产生羟基自由基(·OH)的间接反应(Ｒ反应)。D反应速度较慢且有选择性，是去除水中污染物的主要反应;Ｒ反应产生的羟基自由基(E0=2.8V)点位高，氧化能力更强，反应速度快且无选择性［8］。直接反应:污染物+O3→产物或中间产物;间接反应:污染物+HO·→产物或中间产物;臭氧在水中可以发生下列反应［9］:O3→O+O2，O+H2O→2HO·;在碱性介质中，O3与OH－反应，产生自由基的速度很快，O3+OH－→HO2·+O－2，O3+HO2·→HO·+2O2，2HO2·→O3+H2O。产生的HO·具有比O3更强的氧化能力，能使有机物发生反应［10］:HO·+ＲH→Ｒ·+H2O，Ｒ·+O2→ＲO2·，ＲO2·+ＲH→ＲOOH+Ｒ·