超聲-臭氧協(xié)同處理PTA廢水的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、精對(duì)苯二甲酸（PTA）是重要的化工產(chǎn)品和化纖原料，我國(guó)是化纖生產(chǎn)大國(guó)，僅PTA的生產(chǎn)原料對(duì)苯二甲酸（TA）的產(chǎn)量就約占世界總產(chǎn)量的30％，PTA生產(chǎn)廢水已經(jīng)成為水環(huán)境的重大污染源之一。PTA生產(chǎn)廢水中的污染物多為芳香族化合物，處理難度大，處理耗時(shí)長(zhǎng)，屬難降解廢水，對(duì)人體健康和生態(tài)安全存在著巨大的危險(xiǎn)性，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有相應(yīng)的廢水處理方法和技術(shù)易受廢水水質(zhì)、水量波動(dòng)等沖擊因素的影響，可能造成處理效率降低，甚至喪失，致使排水超標(biāo)污染環(huán)境，急迫需要

2、新的技術(shù)和裝置改善這一狀況。 本課題將超聲/臭氧協(xié)同技術(shù)首次用于PTA廢水的處理，一方面以投放μm級(jí)臭氧微氣泡來(lái)提高臭氧氧化效率，另一方面將μm級(jí)臭氧微氣泡作為空化核產(chǎn)生超聲空化效應(yīng)，以期提高PTA廢水處理的效率。同時(shí)研究了反應(yīng)時(shí)間、臭氧流量以及超聲輸出功率等因素對(duì)處理效果的影響，并對(duì)幾種處理方法做了對(duì)比，得到如下結(jié)論： 運(yùn)用單獨(dú)臭氧、單獨(dú)超聲、超聲/臭氧協(xié)同處理三種方法對(duì)PTA模擬廢水進(jìn)行降解，以超聲/臭氧協(xié)同處理

3、的效果最好。反應(yīng)時(shí)間、臭氧流量以及超聲輸出功率對(duì)PTA廢水處理效果均有影響，隨著反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、臭氧流量和超聲輸出功率的增加，COD去除率增大。超聲/臭氧法降解PTA實(shí)驗(yàn)進(jìn)行10小時(shí)后，COD去除率達(dá)到79％，繼續(xù)延長(zhǎng)處理時(shí)間，COD去除率可超過(guò)90％。 三種不同處理方法對(duì)PTA模擬廢水的降解以及不同初始濃度的PTA模擬廢水在超聲/臭氧法處理下的降解均有基本相同的規(guī)律，符合擬一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律，即COD的去除率與反應(yīng)時(shí)間成正相關(guān)

4、。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果求出了對(duì)苯二甲酸降解的ln（C0/C）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，在初始COD濃度相同的情況下，超聲/臭氧法（超聲聲功率為5 W/c㎡，臭氧流量為8 L/min）降解對(duì)苯二甲酸反應(yīng)對(duì)應(yīng)的表觀速率常數(shù)最大，降解最快：同樣用超聲/臭氧法處理的情況下，PTA模擬廢水降解反應(yīng)對(duì)應(yīng)的表觀速率常數(shù)以低濃度組最大。由此歸納出在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)苯二甲酸模擬廢水的降解動(dòng)力學(xué)總的公式是：C= C0e-kt。其中C為各時(shí)間的對(duì)苯二甲酸模擬廢水COD濃度，C