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臭氧高級催化氧化+微氣泡降解有毒有害污染物研究

 

        近年來,高級氧化技術(AOPs)在煤化工廢水深度處理中逐漸受到關注,包括Fenton 氧化和臭氧催化氧化,以破壞和去除廢水中的難降解有毒有害污染物,并提高廢水的可生化性.同時,工業廢水深度處理通常考慮將臭氧氧化處理與生化處理相結合[10-12],以降低廢水處理成本,其中臭氧氧化處理是決定污染物去除效率的主要因素.目前,微氣泡技術在強化臭氧氣液傳質和提高臭氧利用效率及氧化能力方面表現出一定優勢,因此基于微氣泡臭氧氧化處理難降解污染物日益受到關注.研究者采用微氣泡臭氧氧化處理染料、紡織、化纖等難降解工業廢水,均證實臭氧利用率可達到99%以上,且微氣泡臭氧可促進產生羥基自由基,從而顯著增強氧化能力。

 

        本研究采用微氣泡臭氧催化氧化-生化耦合工藝,對某實際煤化工廢水生化出水進行深度處理.水質分析表明,該廢水生化出水存在大量含氮雜環芳烴類污染物,可生化性極差,傳統曝氣生物濾池(BAF)對其COD去除率僅6.4%,難以采用生化工藝直接處理.本研究采用微氣泡臭氧催化氧化含氮雜環芳烴類污染物,提高廢水可生化性并去除部分COD,而后采用生化處理進一步去除COD 和氨氮.此外,還考察了微氣泡臭氧催化氧化-生化耦合處理去除污染物性能,并分析了處理過程中含氮雜環芳烴類污染物降解和可生化性變化,以期為該耦合工藝應用于煤化工廢水深度處理和含氮雜環芳烴類污染物去除提供參考.

 

 結論如下

1、MOR-BR 耦合工藝深度處理煤化工廢水生化出水,MOR 中COD 平均去除率和去除負荷分別為26.4%和1.46kg/(m3·d),并將廢水B/C值由0.038提高至0.30,從而改善后續BR中COD去除性能,得COD 總去除率達到62.4%,顯著優于直接生化處理. MOR 降解含氮雜環芳烴后釋放氨氮,其在BR 中被有效去除.此外,MOR-BR對UV254的總去除率可達68.9%.

2、GC-MS、紫外-可見吸收光譜和三維熒光光譜分析表明,含氮雜環芳烴是煤化工廢水生化出水中主要難降解污染物.微氣泡臭氧催化氧化可有效降解去除含氮雜環 芳烴,生成小分子有機物,提高廢水可生化性.

 

 

作者：周洪政  劉平  張靜  劉春  陳曉軒  張磊 

作者單位：河北科技大學環境科學與工程學院,河北省污染防治生物技術重點實驗室,河北石家莊 050018