实验 臭氧氧化法处理有机废水
臭氧高级氧化废水处理实验
臭氧高级氧化废水处理实验
实验目的
掌握臭氧氧化处理废水的原理和方法
熟悉臭氧氧化处理废水技术的应用
实验原理
利用臭氧的强氧化性将废水中的有机物降解或部分降解
1. 臭氧的基本性质
臭氧(O3)由三个氧原子构成的,是氧气O2的同素异构体,常温常压下是具有鱼腥味的淡紫色气体。臭氧很不稳定,在常温下即可分解为氧气。
臭氧共振杂化分子的四种典形型式
2.臭氧对有机物的氧化机理
ν夺取氢原子,并使链烃羰基化,生成醛、酮、醇或酸;芳香化合物先被氧化成酚,再氧化为酸。ν打开双键,发生加成反应。
ν氧原子进入芳香环发生取代反应。
臭氧的应用
ν臭氧氧化反应之后的生成物是氧气,所以臭氧是高效的无二次污染的氧化剂。
ν去除水中的锰、铁、芳香族化合物、酚和胺类等。
ν灭活病毒
ν杀菌
实验主要装置
制氧机
臭氧发生器
电控箱
可见紫外分光光度计
COD快速消解测定仪
酸度计
影响反应系统的主要参数(臭氧在水中的利用率大概有多少?)
ν温度
ν压力
ν反应器的体积
ν反应器中臭氧在气相、液相中的浓度
ν液相中的pH值
ν气液流速
ν污染物的种类、浓度、以及液相的组成
实验步骤
ν依次打开进水阀门,水泵,流量计,调节进水流量(可考虑连续和间歇操作两种情况);
ν打开制氧机,臭氧发生器,调节氧气和臭氧流量;
ν测定进水浓度,COD。
根据进水水质,每隔一段时间从取样口取样一次,测定pH值,COD,至浓度和COD值基本稳定为止;ν结束实验,关闭气体流量计,制氧机和臭氧发生器;
ν关闭液体流量计,水泵,进水水阀;
ν排出反应器中的水。
实验结果与整理
ν绘制出水水质随时间变化曲线:浓度—时间曲线;COD—时间曲线;pH值—时间曲线;
污水处理高级氧化技术
污水处理高级氧化技术
近年来,由于工业化发展的速度较快,致使工业企业的污水排放量剧增,造成的环境污染问题越来越严重。在工业生产排放的废水中,有机废水的浓度较高、成分繁杂,且具有难降解、含毒性物质等特征。因此,传统的污水处理技术已无法满足当今的污水处理要求,所以,有效处理此类工业废水已成为当务之急。目前,先进的高级氧化法处理效果好、反应速度快、二次污染概率小且适用范围广。因此,该技术已逐步应用于各种工业废水处理工艺中。
该技术按反应原理划分可分为臭氧氧化、光化学氧化、催化湿式氧化、电化学氧化、芬顿氧化等。
1、高级氧化法处理废水的研究进展
1.1 臭氧氧化
(1)臭氧氧化
按照对污染物和臭氧的化学反应方式的不同,可分成二类。一类是用臭氧直接和有机化合物反应,一般称为臭氧直接反应;另一类是臭氧先经过分解形成羟基自由基,再通过羟基自由基和有机产物进行直接化学反应,一般称为臭氧发生器间接化学反应。
在实际应用中,与臭氧的直接反应通常是通过打破有机物的双键结合,将大分子有机质转变为小分子,但总体氧化程度并不高,而破碎成小分子的有机物具备了较大的可生化性。臭氧直接氧化是由于其选择能力较强、化学反应速度慢、以及对污染物的全面净化难度较大等特点,但可以对工业废水进行预处理,以此提高废水的B/C比。
而臭氧的间接处理化学反应基本原理为:臭氧在水体内先溶解形成羟基自由基(OH),然后羟基自由基再去氧化有机物。该方法一般不具备化学选择性,但由于反应速度快、氧化程度高、污水处理效率好等优点,在工业废水处理中取得了较普遍的运用。在臭氧处理间接化学反应中,臭氧在水体形成羟基自由基主要采用两种路径:
臭氧氧化法处理难降解有机废水
臭氧氧化法处理难降解有机废水
席彩文 刘彬彬
(江苏大学生物与环境工程学院 江苏镇江212013)
摘 要 臭氧氧化法在废水处理中有广泛的应用,对许多难降解的有机物,比如纺织印染废水、石油类污染物、焦化废水、金矿含氰废水、造纸废水等都具有较好的降解功效。有资料表明,影响臭氧氧化有机废水的主要因素有接触时间、臭氧投加量、pH 值。
关键词 臭氧氧化 难降解 有机废水
T reatment for H ardly Degraded Organic W astew ater With Ozone Oxidization Method
X i Caiwen Liu Binbin
(Biological and Environmental Engineering School ,Jiangsu Univer sity Zhenjiang ,Jiangsu 212013)
Abstract Oz onization is widely used in wastewater treatment and has g ood effects on many hardly degraded organic com pounds ,such as dye 2ing wastewater ,wastewater of fossil fuels ,coking wastewater ,paper making wastewater ,and s o on.Experiments show that the key factors affect 2ing oz onization of organic wastewater include contact time ,the quantity of oz one and pH value.K eyw ords oz onization hardly degraded organic wastewater
臭氧高级氧化技术在废水处理中的研究进展
臭氧高级氧化技术在废水处理中的研究
进展
摘要:随着工业社会的迅猛发展,水资源污染问题日益严重,严重威胁了人
类的生存与健康。一般工业废水中含有大量的人工合成有机物,如芳烃、多环芳烃、氯代芳烃、有机酸酯等。这些有机物污染物不仅难以生化降解,而且进入环
境系统后会沿着食物链生物富集,最终影响人类的神经系统、内分泌系统、生殖
功能等因此,水中难降解有机物的污染问题已成为水资源治理面临的一项严峻挑战。臭氧高级氧化技术(AOP-O3),作为一种绿色高效的水处理技术,因其可以
通过臭氧分解产生强氧化活性的氧自由基(·OH、·O2-、1O2)而受到广泛的关注。其中比较常见的有以下几种:(1)单独臭氧氧化(O3);(2)紫外/臭氧氧化
(UV/O3);(3)过氧化氢/臭氧氧化(H2O2/O3);(4)金属催化臭氧氧化。
关键词:臭氧高级氧化技术;废水处理;研究进展;
引言
工业难降解有机废水一般具有有机污染物浓度高、成分复杂、可生化性差的
特点,采用传统的生物化学方法处理难度大。高级氧化技术是处理难降解有机废
水最具有应用前景的方法之一。高级氧化技术的核心是通过外界能量(光能、电
能等)和物质(O3、H2O2等)持续输入,经过一系列物理过程和化学反应,产生
具有强氧化性的羟基自由基(·O H)、过氧自由基(O2·-)等,将废水中有机
污染物氧化成CO2、H2O和无机盐等。·OH氧化电位高达2.8V,几乎可以氧化
废水中的各种有机物,具有广泛的应用前景。
1臭氧高级氧化的原理
标准状态下臭氧具有较高的氧化电位(2.07V),是一种常见的氧化剂[3]。臭氧在水中分解后产生比臭氧更强的氧化性物质,如羟基自由基(·OH)等,可以
废水臭氧氧化处理法
废水臭氧氧化处理法
折叠编辑本段简史
1783年M.范马伦发现臭氧;1886年法国的M.梅里唐发现臭氧有杀菌性能;1891年德国的西门子和哈尔斯克用放电原理制成臭氧发生装置;1908年在法国尼斯分别建造了用臭氧消毒自来水的试验装置。50年代臭氧氧化法开始用于城市污水和工业废水处理;70年代臭氧氧化法和活性炭等处理技术相结合,成为污水高级处理和饮用水除去化学污染物的主要手段之一。
折叠编辑本段工艺
用臭氧氧化法处理废水所使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气。臭氧是一种不稳定、易分解的强氧化剂,因此要现场制造。臭氧氧化法水处理的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。大规模生产臭氧的唯一方法是无声放电法。制造臭氧的原料气是空气或氧气。原料气必须经过除油、除湿、除尘等净化处理,否则会影响臭氧产率和设备的正常使用。用空气制成臭氧的浓度一般为10~20毫克/升;用氧气制成臭氧的浓度为20~40毫克/升。这种含有1~4%(重量比)臭氧的空气或氧气就是水处理时所使用的臭氧化气。
臭氧发生器所产生的臭氧,通过气水接触设备扩散于待处理水中,通常是采用微孔扩散器、鼓泡塔或喷射器、涡轮混合器等。臭氧的利用率要力求达到90%以上,剩余臭氧随尾气外排,为避免污染空气,尾气可用活性炭或霍加拉特剂催化分解,也可用催化燃烧法使臭氧分解。
折叠编辑本段用途
臭氧氧化法主要用于:
①水的消毒:臭氧是一种广谱速效杀菌剂,对各种致病菌及抵抗力较强的芽孢、病毒等都有比氯更好的杀灭效果,水经过臭氧消毒后,水的浊度、色度等物理、化学性状都有明显改善.化学需氧量(COD)一般能减少50~70%。用臭氧氧化处理法还可以去除苯并 (a)芘等致癌物质。
臭氧氧化脱色实验
《环工综合实验(1)》(臭氧氧化脱色实验)
实验报告
专业
班级
姓名
指导教师
成绩
东华大学环境科学与工程学院实验中心
二0一二年十一月
高级氧化法预处理叶酸生产废水试验研究
高级氧化法预处理叶酸生产废水试验研究
高级氧化法预处理叶酸生产废水试验研究
概述
在叶酸生产过程中,废水的处理成为一个严峻的挑战。废水中含有各种有机物质和颜料,具有高度的复杂性和难处理性。为了更好地解决这个问题,本研究使用高级氧化法预处理叶酸生产废水,旨在寻找一种高效且经济可行的处理方案。
实验设计
本试验采用了实验室小型反应器,模拟了叶酸生产废水中的有机废水及颜料废水特点。废水样品经过初步处理后,使用高级氧化法进行进一步的预处理。我们选用了臭氧氧化、高级氧化过程(如Fenton氧化和光催化氧化)等方法进行试验,并对各种工艺参数进行了调整。
试验结果
在臭氧氧化试验中,研究发现臭氧浓度、废水的pH值以及氧化时间是影响处理效果的重要因素。当臭氧浓度为50mg/L,废水pH值为2时,处理时间达到120分钟时,有机物去除效率可以达到80%以上。然而,在颜料废水处理方面,臭氧氧化的效果不明显。
因此,我们进行了Fenton氧化试验。在试验过程中,我们发现过氧化氢和铁离子的初始浓度以及反应时间对废水去色的效果有显著影响。当过氧化氢初始浓度为100mg/L,铁离子浓度为100mg/L时,处理时间为60分钟时,废水中颜料的去除效果可以达到70%以上。
为了进一步提高废水处理效果,我们进行了光催化氧化试验。结果显示,废水中颜料的去除率明显提高。当光催化剂的
浓度为1g/L,光催化反应时间为120分钟时,废水中颜料的
去除效果可以达到90%以上。
讨论与结论
通过对不同高级氧化方法的试验研究,我们发现,臭氧氧化、Fenton氧化以及光催化氧化可以有效地去除叶酸生产废水中
臭氧氧化法在处理难降解有机废水中的应用
臭氧氧化法在处理难降解有机废水中的应用
【摘要】随着工业的发展,生产中排除的各种有毒难降解工业废水成为了污染环境的重要因素之一。本文首先分析了臭氧的氧化机理,进而分析了臭氧氧化法在处理难降解的废水用的具体应用。以期能够为推广使用臭氧氧化法处理废水提工参考。
【关键词】工业废水;降解;高级氧化
一、前言
水资源污染问题一直以来都倍受关注,特别是在这个工业极其发达的今天,工业生产排出的有毒难降解废水被排入河流之后,直接导致了周边的环境受到污染,破坏了水资源。因此,推广使用臭氧氧化法来为处理污水,使工业废水达标排放,这是有效保护环境的可靠措施。
二、臭氧的氧化机理
臭氧氧化处理有机废水机理在处理过程中,臭氧和水中与污染成分的相互作用很复杂,液相中臭氧与污染成分间的相互作用过程可由以下一系列单元过程组成:臭氧从气相中扩散到相间界面处,在界面附近两相中的反应物质浓度相同时都会在界面处建立物理平衡;臭氧从相间界面上扩散进入液相中;液相中的化学反应;由于浓度梯度而造成的初始存在于液相中的物质扩散及在液相范围内反应产物的扩散。通过各种物化和生化作用,臭氧可以与水中有机物质反应,将非极性物质转变为极性物质,将高分子有机物转变为低分子有机物,将亲水性有机胶团转变为疏水性易凝聚过滤的无机物。在水中,臭氧与有机物的反应很复杂。臭氧可以氧化降解多种有机物,在稀水溶液中,芳香族化合物的臭氧氧化反应分为两个阶段,第一阶段反应快、耗氧量大,可使原物质降解,芳香性消失;第二阶段反应慢,耗臭氧量小,主要是对脂族化合物的臭氧化。对含有双键的烯烃类有机物,臭氧易与其进行1,3-偶极加成反应。其实,臭氧氧化有机物的反应机理远非如此简单,但是,这些足以作为工程实验的依据了。具体反应方程式如下:有机物中间产物产物。
臭氧技术在废水、污水处理中的应用
臭氧技术在废水、污水处理中的应用
臭氧处理技术被认为是未来水处理领域的新兴技术
一、臭氧的产生原理
氧气在电子、原子能射线、等离子体和紫外线等射线流的轰击下能分解为氧原子。这种氧原子极不稳定,具有高活性,能很快和氧气结合成三原子的臭氧。目前.生产臭氧的方法大致有:无声放电法、核辐射法、紫外线法(低压汞灯)、等离子体射流法和电解法等。电晕放电是利用高速电子轰击干燥氧气,使其分解为氧原子。高速电子具有足够的动能(6~7ev),通过氧原子与氧气及其它任何气体分子三体碰撞,反应形成臭氧。工业中常采用在空气或氧气中无声高频高压沿面放电产生臭氧。当以空气作为气源时,产生臭氧的浓度为10~20g /m3,电耗为1妇臭氧/16~。[8kwh;以氧气为气源时。臭氧的浓度可增加2∞倍,而电耗减半。电解法是一种利用直流电源电解含氧电解质产生臭氧的方法。含有水化荧光阴离子电解质的水溶液在室温下用高电流动功率可将其氧化成。此种方法产生的臭氧浓度高,成分纯净,在水中溶液度高。紫外线辐射法是利用低压汞灯辐射产生,此方法简单.产生臭氧浓度低、适用于实验室;其优点在于对温度不敏感,易于通过对汞灯功率的线性控制来控制臭氧的产量。
二、臭氧的物理化学性质
臭氧在常温下为蓝色气体。有刺激性特殊气味;液态时为蓝黑色,
熔点为一192.5±0.4℃=(760mmH曲,沸点为一111.9+0.3℃
c760mml-I曲,气体密度21—44g/L,溶解度为O.68g/I_.,溶解系数为032。理论上臭氧的溶解度随温度的升高而降低.它对紫外线的最大吸收波长为254nm,工作环境中允许的最大浓度TCV≤0.1。臭氧是一种强氧化剂,蒸气的还原电位在酸性介质中为一2.07V,在碱性介质中为一124V。臭氧在水中的分解速度很快.在含有杂质的水溶液中能迅速回复到氧气的状态,其衰期为5—30rain.若水温接近0℃时能更稳定些。
有机废水的催化臭氧氧化综述
有机废水的催化臭氧氧化综述
王君
天津市华澄供水工程技术有限公司天津300385
摘要:虽然臭氧已被广泛用于处理有机废水,但臭氧废水处理仍有运行费用高和有致癌作用的副产物生成的缺点。随着臭氧发生设备性能的提高,臭氧技术重新得到了重视,并改进和发展了臭氧水处理技术。
关键词:臭氧;催化氧化;废水处理;综述
中图分类号:X703文献标识码:A
1.前言
随着人口的增加和经济的快速发展,更主要的是一些污染大,能耗高的工业从发达国家向发展中国家转移,相应的污染也转移到了发展中国家。我国经济多年的高速发展,致使环境状况堪忧,加大环境保护力度成为当务之急。一些城市、地区流域甚至全国可能发生严重的水质污染。水污染产生的危害将远远超过水量危机传统的处理工艺并不能适用所有情况下的污水处理,所以人们正想方设法提高处理手段。
臭氧氧化作为一种强氧化剂,以其特有的优势正逐步为人们所重视,被广泛应用于水的消毒、空气的消毒、物体表面的消毒、及环境的除臭除异味等领域。自从臭氧在水处理中应用以来,由于臭氧处理的设备和运行费用较高,虽然后来进行了广泛的研究,除了用于饮用水消毒外,其它的实际应用还很少。近年来,由于在水处理实践中碰到的困难,如氯消毒副产物、难生物降解或有毒有害有机废水的治理等缺乏有效的方法,催化臭氧(O3)氧化技术是近年发展起来的一种新型的可在常温常压下将那些难以生物降解的污染物去除的方法。同其它高级氧化技术如O3/双氧水(H2O2)、紫外线(UV)/O3、UV/H2O2/O3和二氧化钛(TiO2)/UV一样,催化臭氧氧化技术也是利用反应过程中产生大量的强氧化性自由基来氧化分解水中的有机物从而达到水质净化。但是,利用催化臭氧去除有机污染物的成本较高。另外,利用臭氧处理有机污染物时,通常有有毒副产物醛类化合物的生成。
污水处理的氧化技术原理
污水处理的氧化技术原理
污水处理的氧化技术是一种通过供氧的方式将有机质氧化降解为CO2和H2O 的方法。其主要原理如下:
1. 曝气法:通过进一步供氧,从而促进微生物的生长和活动,提高有机物的降解速率。常见的曝气法包括活性污泥法和生物膜法等。
2. 过氧化物法:通过添加过氧化物(如过氧化氢、高锰酸钾等)来提供氧源,将有机物氧化为无机物。此方法通常用于较高浓度的有机废水处理。
3. 臭氧氧化:通过向污水中注入臭氧气体,利用臭氧的强氧化性质将有机物氧化降解。臭氧氧化在处理高浓度、难降解的有机废水和毒性物质方面效果较好。
4. UV氧化:使用紫外线照射污水,使其中的有机物发生光化学反应,迅速氧化降解为无机物。这种方法常用于处理低浓度的有机废水和微污染物。
5. 高级氧化法:结合物理、化学和生物氧化等多种方式,通过加入催化剂或提高温度、压力等条件,促进有机物的氧化降解。高级氧化法在处理难降解有机物和高浓度废水时具有良好的效果。
这些氧化技术可以单独或组合使用,根据不同的废水性质和处理要求选择适合的氧化方法,以达到高效、经济、环保的污水处理效果。
臭氧氧化如何去除再生水中的有机物
臭氧氧化如何去除再生水中的有机物
1 引言
随着经济发展和城市化进程的不断加快,水资源短缺和水体污染逐渐影响和制约着人类的生存和发展.面对水资源短缺的问题,许多国家和地区把污水再生回用作为缓解水资源供需矛盾的重要途径.城市污水经过二级生化处理后,水中残留的大多是难生物降解的有机物,常规的处理工艺均难有较好的去除效果,而采用臭氧氧化后,可被异氧微生物代谢的溶解性有机物增加,表明臭氧氧化对城市二级出水中难生物降解的有机物有一定的降解作用,进而提高了废水的可生化性.臭氧氧化技术对于难降解有机废水(造纸废水、印染废水、石化废水和垃圾渗滤液等)的有机物去除效果、脱色效果和可生化性的提高效果显著.并且,臭氧氧化技术用于氯消毒副产物的去除效果明显,能够有效抑制三卤甲烷(THMs)的生成.
臭氧具有强氧化性,能够快速地达到脱色、除臭的效果,加之近年来臭氧氧化技术的发展和成本的降低,在再生水领域其常与生物处理工艺联用提高有机物的去除效果.在我国北京地区再生水厂的处理工艺中,反硝化生物滤池和臭氧氧化组合工艺应用较多,由于反硝化生物滤池出水中亚硝酸根离子含量较多,可能会影响到后续臭氧的利用效率,并且滤池出水中有机物(微生物胞外聚合物)含量较高.因此,本文利用反硝化生物滤池出水作为试验用水,研究臭氧氧化对再生水中有机物的去除效果及醛类副产物的生成规律.
2 材料与方法
2.1 试验装置与运行
深度处理中试流程如图 1所示,其中,臭氧发生器采用GF-G-3-010G型(青岛国林臭氧设备有限公司),以纯氧气为气源.臭氧接触反应柱为不锈钢材质,内径300 mm,高4000 mm.臭氧发生器产生的含有臭氧的混合气体经钛金属曝气装置均匀布气进入臭氧接触反应柱,气水逆流以充分发生反应,剩余臭氧进入尾气破坏装置进行分解.臭氧浓度通过臭氧浓度检测器(Hare EG-600,Jitsugyo日本)检测.臭氧接触反应柱有效容积为250 L,试验过程中使臭氧与水的接触时间为10 min.通过调节臭氧发生装置,改变臭氧浓度,使其投加量分别为2、4、6、8、10 mg·L-1.研究臭氧投加量对反硝化生物滤池出水处理效果的影响.主要实验试剂包括:甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛、丁醛、戊醛、己醛(分析纯,上海国药试剂集团),以及CHCl3、CHBrCl2和CHBr2Cl(分析纯,Sigma)等.
臭氧氧化技术污水处理应用
臭氧氧化技术在污水处理应用
目录
1、臭氧的物化性质 (3)
2、臭氧氧化机理 (3)
3、臭氧催化氧化技术处理废水的影响因素 (4)
4、臭氧氧化技术在废水处理中应用 (6)
5、与其他技术联合应用 (8)
1、臭氧的性质
臭氧是一种不稳定的活性气体。在常温下会有一种特殊的气味,气体会呈现淡蓝色。臭氧在水中的氧化还原电位为2.07V,是目前仅次于氟的第二强氧化剂。臭氧在废水处理中的应用主要利用了这一特点。
就目前的情况来看,臭氧在水溶液中比在气相中分解得更快。臭氧在水中的分解主要受温度和pH值的影响。随着温度的不断升高,分解速度也在逐渐加快。当温度达到100°C以上时,分解会非常剧烈。当温度达到270°C以上时,会直接转化为氧气。pH值与分解速率也有直接的关系。常温下在空气中的分解半衰期为15~30分钟。
2、臭氧氧化原理分析
臭氧是一种强氧化剂,其氧化能力远高于氯和二氧化氯。随着社会的不断发展,对水资源的要求也越来越高。一些发达国家已将臭氧等一些氧化技术用于污水处理,从而更好地保证水质。
目前,臭氧化工艺主要包括两个方面:一是直接臭氧化反应。两种间接催化反应。
在直接臭氧化反应过程中,主要采用两种方法,即偶极加成反应和亲电取代反应。偶极加成反应的主要原因是臭氧具有偶极结构,因此在反应过程中,它会与含有不饱和键的有机物发生加成反应,从而达到要求。亲电取代反应主要是因为具有吸电子基团的芳香族化合物,包括-CO OH、-NO 2、-Cl等基团,很难与臭氧反应,所以当发生这类反应时,它们将具有一定的选择性。通常,臭氧对有机物的直接氧化最好发生在酸性条件下。虽然反应很慢,但具有很好的选择功能,氧化产物也是有机酸。很难再氧化,而每一种有机物的响应速度也有很大差异。
常用的高浓度有机废水处理方法
常用的高浓度有机废水处理方法
高浓度有机废水是指有机物浓度高于1000 mg/L的废水。常见于生产过程中的化工产业、制药业、印染业等领域。由于其废水水质难以达标,不仅会污染环境,而且对生活和工业用水造成严重威逼。因此,高浓度有机废水处理成为了关注的热点问题。本文将探讨常见的高浓度有机废水处理方法。
Ⅰ.生物法
生物法是相对环保、经济的处理方式。它是利用微生物堆降解有机废水中的有机物,重要包括生物膜法、活性污泥法和厌氧消化等。
1.生物膜法
生物膜法指将生物膜附着于固定载体上,悬浮于废水中,通过微生物在载体表面的附着来降解有机物的处理方式。常见的固定载体包括玻璃、陶瓷、聚合物等。生物膜法处理有机废水具有消耗污染物的速度快,处理效率高,维护成本低的优点。
2.活性污泥法
活性污泥法是将废水与生物池中的混合液接触,其中含有大量的微生物,然后将处理后的混合液步进曝气池进行反应,使废水中的有机物被微生物降解、转化成为新的有机物和无机物的处理方式。生物质生成後还会通过沉淀和澄清过程,分别出污泥和处理水,污泥可以作为有机肥料或其他用途。
3.厌氧消化
厌氧消化是指利用厌氧细菌,使有机废水中的有机物转化为沼气、二氧化碳和有机肥料等。这个方法特别是适合含高油、高脂废
水的处理。该方法适合处理高浓度的有机物废水,它具有能源回收效益高,处理效果好的优点。
Ⅱ.物理法
物理法是指通过分别技术将废水中的有机物与水分别,获得净水过程。较常见的物理法包括:吸附法、气浮法、膜分别法等。
1.吸附法
吸附法处理有机废水重要通过化学的吸附和生物的吸附方式,将废水中的有机物吸附到吸附剂中,从而去除废水中的有机污染物。常见的吸附材料包括活性炭、高分子材料、聚合物等。
实验室污水处理方法
实验室污水处理方法
污水处理是保护环境和人类健康的重要环节。实验室污水处理方法是指对实验
室产生的废水进行处理,以去除其中的有害物质,使其达到排放标准或可再利用的水质要求。本文将介绍几种常见的实验室污水处理方法。
1. 生物处理法
生物处理法是利用微生物的生物化学反应来降解有机物和氮、磷等污染物的一
种方法。其中,常见的生物处理方法包括活性污泥法、固定化生物膜法和人工湿地法。
活性污泥法是将含有微生物的活性污泥与污水混合,通过氧化还原反应将有机
物降解为无机物。该方法具有处理效率高、操作简单等优点。
固定化生物膜法是将微生物固定在一种载体上,形成生物膜,然后将污水通过
生物膜进行处理。该方法具有生物膜稳定、抗冲击负荷能力强等优点。
人工湿地法是利用湿地植物和微生物共同作用来净化污水。该方法具有处理效
果稳定、维护成本低等优点。
2. 物理化学处理法
物理化学处理法是利用物理和化学方法对污水进行处理,包括沉淀法、吸附法、氧化法等。
沉淀法是利用沉淀剂将污水中的悬浮物和浑浊物沉淀下来,从而实现污水的净化。常用的沉淀剂有氢氧化铁、氯化铁等。
吸附法是利用吸附剂将污水中的有机物质吸附到吸附剂表面,从而实现污水的
净化。常用的吸附剂有活性炭、沸石等。
氧化法是利用氧化剂将污水中的有机物质氧化分解,从而实现污水的净化。常用的氧化剂有臭氧、过氧化氢等。
3. 膜分离法
膜分离法是利用膜的选择性透过性来分离和去除污水中的溶解性物质和微粒。常见的膜分离方法包括微滤、超滤、纳滤和反渗透。
微滤是利用微孔膜对污水进行过滤,去除其中的悬浮物和细菌等。超滤是利用超滤膜对污水进行过滤,去除其中的胶体和高分子物质等。纳滤是利用纳滤膜对污水进行过滤,去除其中的溶解性有机物和无机盐等。反渗透是利用反渗透膜对污水进行过滤,去除其中的溶解性无机盐和有机物等。
臭氧氧化法处理废水实验
20.80
160.72
54.3
50 min水样
3.30
21.18
145.82
58.6
六、实验结果与分析
【废水COD及其去除率随氧化时间变化曲线图分析】
从图2、图3不难发现,染料废水的COD均随O3氧化时间的增长而降低,COD去除率则随之逐渐增大;且臭氧对三种染料废水的CODCr去除率有异,自图3可发现实验中任一氧化时间时三种染料的CODCr去除率大小为:直接桃红>分散蓝>酸性嫩黄。
新生成的羟基自由基尤其活泼,氧化能力更强,HO﹒+Ht+e→H2O,反应体系的标准电极电位Eo=2.80V。臭氧与水中有机物的反应十分复杂,既有臭氧的直接氧化反应,也有新生自由基的氧化反应。这与反应条件与有机物的性质密切相关,酸性条件下,臭氧分解慢,O3的直接氧化反应起主要作用;碱性条件下,臭氧分解快,羟基自由基氧化作用加大,随着溶液pH提高,CODcr去除率增加,氧化率提高。另外,温度升高,臭氧分解速度加快,且化学反应速率提高,所以高温有利于有机物氧化。
计算公式:
表2直接桃红染料废水COD测定数据表
水样
pH值
硫酸亚铁铵的
滴定消耗量(mL)
COD (mg/L)
COD去除率(%)
原水样(0 min)
7.20
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实验一臭氧氧化法处理有机废水
一实验目的
1、了解臭氧发生器的基本结构、原理、操作方法、观察电压和空气流量对臭氧产率的影响。
2、通过臭氧氧化法处理:印染废水、有机含酚废水、生活污水的脱色、除臭、消毒、降解COD、降酚等实验,掌握臭氧氧化法处理工业废水的基本过程、方法和特点。
二实验理论基础与方法要点
臭氧是一种强氧化剂,它的氧化能力在天然元素中仅次于氟。臭氧在污水处理中可用于除臭、脱色、杀菌、消毒、降酚、降解COD、BOD等有机物。
臭氧在水溶液中的强烈氧化作用,不是O
本身引起的,而主要是由臭氧在
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基引起的。很多有机物都容易与臭氧发生反应。水中分解的中间产物OH基及HO
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例如臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用;还有强烈的杀菌、消毒作用。
臭氧氧化的优点:(1)臭氧能氧化其它化学氧化,生物氧化不易处理的污染物,对除臭、脱色、杀菌、降解有机物和无机物都有显著效果(2)污水经处理后污水中剩余的臭氧易分解,不产生二次污染,且能增加水中的溶解氧(3)制备臭氧利用空气作原料,操作简便。
工业上采用高压(1.5—3万伏)高频放电制取臭氧,通常制得的是含1—4%臭氧的混合气体,称为臭氧化气。
三实验装置器材与药品
设备与器材:
(1)臭氧发生器 1台
(2)臭氧氧化反应器 1套,如无现成的需自行安装代替500mL锥形瓶3个,与锥形瓶配套的橡皮塞3个
(3)医用乳胶管,与乳胶管配套的玻璃管
(4)气体转子流量计 1个
(5)酸滴管(50mL) 1个
(6)气体吸收瓶(如无现成的,可用锥形瓶代替) 500mL锥形瓶2个
(7)量筒100mL 1个
(8)洗气瓶1000mL 2个
材料药品:
(1)配制含酚废水,含酚浓度50—100mg/L,供除酚实验用。
(2)配制印染废水,含染料10—20mg/L ,供脱色用(亚甲蓝)
(3)2% KI 溶液:称取20克分析纯碘化钾溶于1升新煮沸并冷却的蒸馏水中,贮于棕色瓶中。
(4)硫代硫酸钠标准贮备液:称取24.8克Na 2S 2O 3·5H 2O ,溶于煮沸并放冷的蒸馏水中,用水稀释至1000mL ,并贮于棕色瓶中备用,其浓度应为0.100mol/L ,必须标定。
标定:在碘量瓶中(250mL)加入1克碘化钾及50mL 纯水,用移液管移取
20.00mL 重铬酸钾标准溶液(0.100mol/L 6
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K 2Cr 2O 7)加入碘量瓶中,并加入 5 mL
硫酸(6mol/L 21
H 2SO 4),暗处静置5min 后,用硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色,加
入1mL 淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为止。记录用量
227223223
20.00
K Cr O Na S O Na S O C C V ⨯=
(5)硫代硫酸钠标准使用液:将上述标准贮备液稀释为0.005mol/L 的标准使用液。此溶液1mL 相当于120μg 臭氧,临前用配制。 (6)1%淀粉指示剂
(7)碘标准贮备液:称取13.0克碘及40克碘化钾溶于纯水中,稀释至1000mL ,用砂芯漏斗过滤,贮于棕色瓶中。
标定:准确移取该溶液25.00mL 于碘量瓶中加水至150mL ,用0.100mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,加入1mL 淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失为终点。同时作空白试验:取150mL 纯水,加0.05mL 浓度为0.100mol/L 碘标准溶液、1mL 1%淀粉溶液,用0.100mol/L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点。
按下式计算碘标准溶液的浓度:
01()25.000.05V V C
C -⨯=-
C 1——碘标准溶液的浓度,mol/L V O ——空白试验Na 2S 2O 3用量,mL V ——滴定碘标准Na 2S 2O 3用量,mL C ——Na 2S 2O 3标准溶液的浓度
(8)碘标准溶液:取0.100mol/L 碘标准溶液临用前准确稀释为0.005mol/L 。 (9)冰醋酸
四 实验步骤
(一)测定臭氧在水中的浓度,采用碘量法
臭氧先用KI 溶液吸收,生成I 2用Na 2S 2O 3标准溶液滴定
O 3+2KI+H 2O===O 2+I 2+2KOH
I 2+2Na 2S 2O 3===Na 2S 4O 6+2NaI
测定方法:
1、臭氧吸收:取400mL 2%KI 溶液于吸收瓶中,通入臭氧化气5min(400mLKI 溶液可分成两个吸收瓶串联吸收)。
2、将吸收臭氧的KI 溶液(2%)溶液合并于500mL 锥形瓶中,用冰醋酸酸化调pH ≤2用0.005mol/LNa 2S 2O 3标准溶液滴定至淡黄色时,再加入1mL1%淀粉指示剂,此时溶液为蓝色,再迅速滴定至蓝色消失为终点。
3、空白试验:取400mL KI(2%)溶液,加入冰醋酸,调pH ≤2和加入1mL1%淀粉溶液,进行空白试验(空白试验可能是正值,可能是负值)。 (1)如出现蓝色,用0.005mol/L Na 2S 2O 3滴定至蓝色消失记录用量。 (2)如不出现蓝色,用0.005mol/L 碘溶液滴至蓝色刚出现,记录用量。 水中臭氧浓度的计算:
3120()241000
V V C C V
±⨯⨯⨯=
30C ——水中臭氧浓度,mg/L
V 1——水样滴定时所用Na 2S 2O 3标准溶液的体积,mL
V 2——空白滴定时所用Na 2S 2O 3标准溶液或碘标准溶液的体积,mL 若用Na 2S 2O 3滴定剂(V 1-V 2) 若用I 2液滴定则(V 1+V 2) V ——水样体积,mL
C ——标准滴定液的浓度(即Na 2S 2O 3的标准浓度)
注:①盛水样的洗气瓶,吸收瓶使用前要用臭氧水进行浸泡。
②臭氧吸收实验,检查臭氧吸收效果。可用润湿的KI —淀粉试纸检查。 ③若空白试验用0.005mol/L 碘标准溶液滴定时,则在计算臭氧浓度时应加空白所用去的毫升数。若碘标准溶液的浓度与硫代硫酸钠标准溶液的浓度不一致时,则(V 1+V 2)应改为(223212Na S O I V C V C ⨯+⨯)。 (二)臭氧氧化实验
1、维持恒定的空气流量和电压条件不变,将臭氧化气通入混合反应器中,同时通入已知浓度的含酚或含印染废水中,调节废水或臭氧流量,通入臭氧5-10min 。测量水中含酚浓度或印染废水的COD cr 或色度,求降解COD 、色度的百分率。
2、以COD cr 或色度为纵坐标,通入臭氧量为横坐标作图可得降解曲线。
五 结果与讨论
1、臭氧测定时空白试验的目的是什么?空白试验为什么可能有正值和负值?
2、限于时间关系,本实验臭氧氧化只作了臭氧脱色和降解酚的实验,就你所学知识,试预测臭氧在污水处理中主要有哪几个方面的应用及其发展前景?
3、根据你的实验结果,设计臭氧氧化工艺流程,画出工艺流程图。