超重力强化臭氧

摘要：臭氧高级氧化技术(如03/H202工艺、均相催化臭氧化等)因其高氧化能力、无二次污染等优点被应用于水处理领域,但该类方法普遍存在臭氧在水中的溶解性差,利用效率低等缺陷。

本文引入超重力技术对臭氧高级氧化工艺进行强化,将其与O3/H2O2、03/Fe(II)、03/H202/Fe(II) (03/Fenton)三种高级氧化工艺结合,考察了超重力环境下操作条件对苯酚降解的影响规律,通过响应面实验设计方法对操作条件进行优化,比较了不同高级氧化工艺下羟基自由基相对浓度及苯酚的降解机理,为酚类废水的快速处理提供新的处理工艺,主要研究内容及成果总结如下:
（1）催化剂的加入可提高羟基自由基相对浓度,氧化性催化剂h2O2的加入能同时提高羟基自由基相对浓度及自由基总存在量^OH]dt;
（2）还原性催化剂Fe(II)的加入能提高羟基自由基相对浓度,但同时会消耗氧化剂并降低自由基总存在量。

在O3体系中添加Fe(II)使部分苯酚降解中间产物苯醌被还原成对苯二酚,从而使对苯二酚在中间产物中所占比例上升;同时由于Fe(II)加入使体系苯氧自由基等活跃的自由基增多,使O3/Fe(II)体系中产生少量邻苯二甲酸二甲酯和一些聚合物。

当pH在7左右时,与酸性条件下相比,03体系中苯酚降解中间产物,中间产物浓度有明显下降, O3体系中只检测到残留的苯酚和少量的1,2-苯二酚、邻苯二甲酸二甲酯和乙酸苯酷; O3/Fenton体系中除了少量残留苯酚外几乎没有检测到中间产物,这表明苯酚在O3Fenton体系降解相对更为彻底,产物大多为小分子有机酸等,这也解释了苯酚溶液经O3Fenton体系处理后BOD5/COD值相对于O3体系有大幅提升的现象。