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文檔簡介
1、制藥廢水污染物種類多、成分復(fù)雜、毒性大,是廢水處理中的一大難題。僅采用生物方法難以達到預(yù)期的處理效果,需要進行有效的預(yù)處理,提高其可生化性。預(yù)處理技術(shù)主要有氣浮法、混凝沉淀法、吸附法及高級氧化法(AOPs)等。其中,AOPs能有效氧化去除水體中高穩(wěn)定性、難降解的有機污染物,降低該類污染物的負荷,進而降低廢水毒性并提高其可生化性。
臭氧(O3)高級氧化技術(shù)屬于AOPs的范疇。該方法通過O3與一種或多種其他處理方法聯(lián)合使用,包括紫
2、外(UV)、過氧化氫(H2O2)、超聲(US)和固體催化劑等,催化O3轉(zhuǎn)化為氧化性更強而反應(yīng)選擇性更低的羥基自由基(·OH),解決了單獨O3氧化的選擇性和有害中間產(chǎn)物等問題,提高了O3的氧化效率。
本文將O3氧化法與 UV聯(lián)用,以黃連素廢水為代表性制藥廢水,著重研究O3、UV/O3、UV/H2O2/O3等高級氧化聯(lián)用技術(shù)對難降解黃連素制藥廢水的處理效果和工藝影響,通過處理效果評估和經(jīng)濟分析,確定了處理黃連素廢水的最優(yōu)氧化工藝,
3、并對 O3高級氧化的機理和動力學(xué)做了初步探討。
實驗結(jié)果表明,單獨O3氧化工藝對廢水的處理效果較低,處理所需時間長,UV和H2O2皆能強化O3氧化產(chǎn)生更多的活性組分·OH,O3耦合的工藝越多,O3高級氧化技術(shù)對廢水的處理效果越好。對于低濃度的黃連素廢水,各種O3氧化技術(shù)對其均具有很好的處理效果,對于黃連素濃度為300 mg/L、pH值為7.0的模擬廢水,采用UV/H2O2/O3工藝的最佳操作條件為:30%的H2O2投加量為2.
4、00 mL/L,O3投加量14.05 mg/L/min,pH值>7.0,即需要堿性環(huán)境,O3和H2O2的摩爾比0.3。當pH值=11.0,反應(yīng)45 min時,黃連素去除率高達96.49%。但對于較高濃度的黃連素廢水,綜合考慮處理效果和經(jīng)濟成本,UV/O3氧化工藝是一種較好的預(yù)處理技術(shù)。對于初始黃連素濃度為1000 mg/L,初始pH值=5.0的模擬廢水,O3/UV工藝最佳操作條件為:進氣流量為3.0 L/min,進氣O3濃度為14.05
5、 mg/L/min,反應(yīng)時間為45 min(O3投加量為279 mg/L),黃連素的去除率可達81.2%。該條件下,采用UV/O3工藝處理實際黃連素廢水,廢水的可生化性從0.02提高到了0.26,提高了約16倍。
反應(yīng)動力學(xué)實驗研究表明,在最優(yōu)反應(yīng)時間內(nèi),O3高級氧化技術(shù)對廢水中COD和黃連素的去除為一級反應(yīng),二者濃度變化符合:ln ln Ct=k C0-0,COD和黃連素的反t應(yīng)速率常數(shù)分別0.00794 min-1和0.0
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