非均相臭氧催化氧化-SBR组合工艺处理苯酚废水研究
苯酚是一种具有特殊气味的无色晶体，溶于水后呈酸性，对人类健康及动植物危害大。苯酚废水的来源途径有很多，如:石油化工厂、炼油厂、农药制造及油田开采等活动都会产生苯酚及其衍生物。苯酚是优先控制污染物，具有高毒性、难降解等特点，决定了含该化合物的污水流入到环境之前需要将其废水氧化或降解处理。 根据苯酚废水的特点，本文首先选用了单独臭氧氧化技术处理。考察了在不同pH值、臭氧浓度、苯酚初始浓度及反应时间条件下，臭氧对苯酚的氧化能力、降解能力、反应速率等的影响。实验结果表明:单独臭氧氧化反应时碱性条件比酸性条件更容易发生氧化反应，且臭氧浓度对苯酚废水中污染物的去除有较大影响。考察了单独臭氧氧化随时间增加反应速率常数变化情况，得出该反应属于拟一级动力学规律。利用单独臭氧氧化技术去除苯酚废水，虽有一定的去除效果，但出水尚未达标,最优化条件下，苯酚的去除率仅为60.4％。 由于单独臭氧氧化对苯酚废水的去除效果较差，因此试验引入了催化剂，利用催化剂本身特性来增强氧化反应的强度，使废水中各项指标的出水满足排放要求。选用了三种多金属负载催化剂（MnO-CuO-FeO/活性炭、MnO-CuO-FeO/Al2O3及MnO-CuO-CeO/Al2O3）与臭氧结合，分别进行臭氧催化氧化对比处理，实验结果表明:三种催化剂的催化效果全部优于单独臭氧氧化，其中FeO-MnO-CuO负载活性炭的催化能力最强，在臭氧浓度为14.8 mg·L-1，pH值9.53，催化剂剂量为7.5 mg·L-1时，苯酚与COD的去除率分别达到94.8％、53.58％。此外，还研究了臭氧催化氧化技术的氧化原理和降解过程。臭氧催化氧化做为一种高级氧化技术，通过实验结果发现该技术对苯酚的去除效果较好，但仍存在对COD的降解效果差及经济费用大等问题。 SBR-序列间歇式活性污泥法，具有运行效果稳定、工艺流程简单、造价低及去除效率高等特点，将该技术作为污水的后处理系统，考察了COD和苯酚降解情况。实验结果表明:催化氧化出水中的COD主要为苯酚氧化后分解成的有机物，通过SBR系统处理后，COD、苯酚的去除率分别稳定在95％、93％以上，出水达标，苯酚废水被氧化降解。因此，臭氧催化氧化与生物技术联用处理苯酚废水，具有高稳定性高效率性的特点，决定了不论在经济节约方面还是将来在工程应用上该新型水处理技术都有较大的应用价值。
苯酚废水;臭氧催化氧化;序批式活性污泥法;工艺参数
北京化工大学
硕士
环境科学与工程
海热提
2017
中文
X703.1
87
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）