臭氧-過硫酸鈉催化氧化+SBR組合工藝處理亞甲基藍(lán)廢水研究.pdf

1、工業(yè)廢水的肆意排放已成為水環(huán)境污染的主要來源，大量的持久性難降解有機(jī)物(POPS)隨著工業(yè)廢水的排放進(jìn)入自然水體，使自然環(huán)境遭受破壞，亞甲基藍(lán)(Methylene blue，MB)為其中具有代表性的一種。MB是一種典型的離子染料，進(jìn)入水體不僅會(huì)使水體透光度下降，影響水體景觀，其自身所具有的低毒性更是會(huì)影響水環(huán)境生態(tài)網(wǎng)絡(luò)的健康發(fā)展。針對(duì)MB廢水的污染現(xiàn)狀及當(dāng)前高級(jí)氧化技術(shù)所存在的缺陷，本文采用臭氧(Ozone，O3)/過硫酸鈉(Sodiu

2、m Persulfate，SPS)催化氧化+間歇式活性污泥法(SBR)工藝對(duì)MB廢水進(jìn)行降解，旨在為POPS的深度處理提供參考。
　　本文首先研究了Fe2+活化SPS在降解50mg/L的MB廢水時(shí):液初始pH、Fe2+濃度、SPS濃度、反應(yīng)時(shí)間及反應(yīng)溫度對(duì)MB去除效果的影響。結(jié)果表明:在酸性環(huán)境下，MB的脫色率高于堿性環(huán)境，且初始pH為3時(shí)，MB的脫色效果最好。過高或過低的Fe2+及SPS濃度對(duì)MB脫色效果都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，考慮

3、到在引入最少氧化劑的同時(shí)達(dá)到最好去除效果，實(shí)驗(yàn)得出:對(duì)于50mg/L的MB廢水，F(xiàn)e2+及SPS的最佳投加量為C(S2O82-)∶C（Fe2+）=0.4mmol/L∶0.2mmol/。在最佳投加量下，F(xiàn)e2+/SPS體系對(duì)MB的脫色率可達(dá)85％-90％，COD的去除率為20％左右。溶液初始溫度的升高有助于活化反應(yīng)的進(jìn)行，使MB的脫色率提高，MB分子脫色的最佳反應(yīng)溫度為40℃。
　　其次，研究了O3/SPS/催化劑體系對(duì)高濃度MB廢

4、水處理過程中:催化劑的種類、O3濃度、pH、SPS與Fe2+投加量對(duì)MB及COD去除效果的影響，以及水體中CO32-、Cl-、檸檬酸等背景離子對(duì)O3/SPS/Fe2+反應(yīng)體系的影響。結(jié)果表明:O3/SPS/Fe2+體系對(duì)300mg/L的MB廢水處理效果最好;在O3濃度為16.5mg/l、曝氣量為0.5L/min、SPS/Fe2+投加量為1.4mmol/L∶1.12mmol/L、初始pH=4、在40min的反應(yīng)條件下，O3/SPS/Fe2

5、+體系對(duì)MB及COD的去除率分別為99.57％和51.77％。CO32-、Cl-、檸檬酸的存在都會(huì)對(duì)·OH及SO4·-的氧化效果產(chǎn)生一定的抑制作用。通過對(duì)反應(yīng)過程中的速率常數(shù)進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)Fe2+/SPS及O3/SPS/Fe2+體系降解MB廢水的反應(yīng)均符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型。液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS)分析，MB的氧化中間產(chǎn)物主要為二氨基苯酚、氨基臨苯酚、苯并噻唑、苯酚等苯的同系物。
　　最后，考察了SBR工藝對(duì)MB氧化中間產(chǎn)