北京莱金源水处理技术有限公司
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全自动过滤器组合臭氧氧化技术在染料废水处理中之运用
反应具有很强的选择性。间接氧化是O3产生氧化性更强的OH,使许多结构稳定甚至很难被微生物分解的有机分子转化为无毒无害的可生物降解的低分子物质,反应不具选择性,终点产物大部分为二氧化碳、水和无机离子等。组合臭氧氧化技术重在强化O3的间接反应,产生更多的OH。
1. 1 臭氧/紫外光(O3/UV)组合技术对O3/UV之氧化机理进行了研究。指出,溶解在水中之臭氧X先光解,可以直接产生H2O2,H2O2在紫外光之照射下光解引发自由基反应或与臭氧反应引发自由基反应,产生OH,然后发生反应。对紫外光催化臭氧化处理活性染料废水进行了研究。结果表明,O3氧化及O3/UV联合作用均可使活性染料废水脱色率达到96%以上,且O3/UV法的TOC去除率由单XO3氧化的27. 73%提高到51%,说明紫外光催化臭氧化可加速有机物的矿化。
研究了O3/UV氧化处理阳离子红X-GRL染料废水。实验结果表明,因O3/UV体系中较易产生矿化效果强于O3的OH,O3/UV氧化10 min后,染料基本全部降解;氧化120 min后,TOC的去除率由单X臭氧氧化时的34. 9%提高到。 采用O3/UV法酸性橙6模拟染料废水,在O3/UV的协同作用下,反应40min后,脱色率为100%; 50min后,TOC去除率可达65%以上。研究表明,O3/UV处理2-萘磺酸染料溶液可显著提高TOC去除率,使废水中的有机物完全矿化,120 min内TOC去除率100%。O3/UV组合技术虽可以加快废水中有机物的矿化速度,提高氧化效率,但当染料废水浓度较高时,由于废水的色度太大,会吸收大部分的紫外光,因此达不到经济X的处理效果。
1. 2 臭氧/双氧水(O3/H2O2)组合技术O3/H2O2组合技术是一种X降解废水中污染物的高X氧化过程,不产生二次污染,可直接将污染物氧化为CO2和。是OH产生的引发剂和促进剂,可以促使臭氧分解,产生更多的氧化性更强的OH。 采用O3/H2O2氧化处理酸性红B染料废水,色度去除很快,COD也可在较短时间内被明显地去除,处理30 min时,色度去除率达99. 5%,COD的去除率达37. 9%。实验结果表明,O3/H2O2组合技术可显著地提高水中难降解有机污染物的氧化速度和降解效率,与单XO3氧化相比,具有相同的处理效果。该法虽然增加了H2O2用量,但可以大幅度地减少O3的投加量,缩短处理时间。 通过O3/H2O2组合氧化法处理染料中间体H酸和1-氨基蒽醌废液,处理后废水的可生化性提高,且废液中有机物的水溶性减小。 采用O3/H2O2组合技术对活性蓝220模拟染料废水进行降解,在pH为12的条件下,脱色率达到99%,COD去除率达到90%。O3/H2O2组合技术处理染料废水,可缩短反应时间,提高脱色效率。但是,处理后的COD值下降幅度有时较低,不太适合对活性染料废水的处理。
1. 3 臭氧/X声波(O3/US)组合技术输入较高能量的X声波(US),一方面,通过X声空化泡内的高温高压、X声冲击波或射流等极端物理条件促使臭氧快速分解,产生大量强氧化性OH,从而提高污染物的降解速率,增强O3的氧化能力,减少O3的投加量;另一方面,X声可使臭氧气泡粉碎成微气泡,使臭氧与水的接触面积大大增加,提高臭氧的利用率,强化臭氧化废水处理效率。X声对O3氧化染料的脱色和降解能力具有很好的强化作用,这种强化作用不只是简单的两者加和,而是存在着协同效应。 作了X声强化臭氧氧化分散蓝染料废水的研究。实验结果表明,与单纯臭氧氧化相比,X声协同臭氧氧化速度快、染料分解彻底、溶液的颜色迅速消失,X佳实验条件下,经X声强化臭氧氧化5 min后的脱色率大于99%,处理60 min后的TOC去除率为23%。 研究了O3/US法对偶氮染料的脱色效能。与单纯O3氧化相比,X声协同臭氧氧化速度快,偶氮染料分解彻底,在脱色率为90%的条件下,控制臭氧气体浓度和X声功率一定,臭氧投加量减少了48%。 采用O3/US联合作用、单XO3氧化和单XUS处理活性模拟染料废水,5 min后的COD去除率分别为97%、73%和5%,表明O3/US联合降解活性染料具有更高的氧化速率。O3/US组合技术处理染料废水具有协同作用,可减少臭氧投加量,节约水处理成本,但仍然不能将所有污染物完全矿化。目前,该技术的研究只针对实验室模拟染料废水单-污染物或同类污染物的去除,还难以运用于实际生产中。
1. 4 O3/电化学组合技术O3与电化学技术联用是一种强化臭氧处理废水的新型高X氧化技术,它利用电化学反应产生较多的氧化性更强的OH来降解有机物。采用O3协同内电解处理分散艳蓝E-4R染液。发现,脱色率、COD去除率和TOC去除率明显高于二者单X处理的结果。其中,COD去除率分别比单X作用高59. 03%和37. 63%。通过液电效应催化O3氧化处理活性染料废水,液电效应催化下,脱色率达到90%,比单XO3氧化的脱色率提高了20%,COD去除率提高了18%,电能节约41%,氧气节约44%。提出液相放电等离子体与O3联用技术处理KN-B染料废水。相对于单-技术,该联用技术在处理KN-B染料废水90 min后,脱色率提高264%,COD去除率提高22. 4%。 研究了高压脉冲放电协同臭氧处理染料废水。结果表明,与单X臭氧氧化相比,脱色率提高了约10%,COD去除率提高了152%。
目前,电化学/臭氧法处理的染料废水多为模拟废水,污染物质单-,对于处理实际混合废水方面的研究还有待进一步加强。
目前,这些组合技术尚停留在实验研究阶段,可用于生产实践的还比较少。组合臭氧法具有高效、快速、无二次污染等X点,若能在保证处理效率的前提下,减少设备投资和运行费用,它在染料废水处理中的运用前景将会更加广阔。
