臭氧高級催化氧化+微氣泡降解有毒有害污染物研究

 

        近年來,高級氧化技術(shù)(AOPs)在煤化工廢水深度處理中逐漸受到關(guān)注,包括Fenton 氧化和臭氧催化氧化,以破壞和去除廢水中的難降解有毒有害污染物,并提高廢水的可生化性.同時,工業(yè)廢水深度處理通常考慮將臭氧氧化處理與生化處理相結(jié)合[10-12],以降低廢水處理成本,其中臭氧氧化處理是決定污染物去除效率的主要因素.目前,微氣泡技術(shù)在強化臭氧氣液傳質(zhì)和提高臭氧利用效率及氧化能力方面表現(xiàn)出一定優(yōu)勢,因此基于微氣泡臭氧氧化處理難降解污染物日益受到關(guān)注.研究者采用微氣泡臭氧氧化處理染料、紡織、化纖等難降解工業(yè)廢水,均證實臭氧利用率可達(dá)到99%以上,且微氣泡臭氧可促進(jìn)產(chǎn)生羥基自由基,從而顯著增強氧化能力。

 

        本研究采用微氣泡臭氧催化氧化-生化耦合工藝,對某實際煤化工廢水生化出水進(jìn)行深度處理.水質(zhì)分析表明,該廢水生化出水存在大量含氮雜環(huán)芳烴類污染物,可生化性極差,傳統(tǒng)曝氣生物濾池(BAF)對其COD去除率僅6.4%,難以采用生化工藝直接處理.本研究采用微氣泡臭氧催化氧化含氮雜環(huán)芳烴類污染物,提高廢水可生化性并去除部分COD,而后采用生化處理進(jìn)一步去除COD 和氨氮.此外,還考察了微氣泡臭氧催化氧化-生化耦合處理去除污染物性能,并分析了處理過程中含氮雜環(huán)芳烴類污染物降解和可生化性變化,以期為該耦合工藝應(yīng)用于煤化工廢水深度處理和含氮雜環(huán)芳烴類污染物去除提供參考.

 

 結(jié)論如下

1、MOR-BR 耦合工藝深度處理煤化工廢水生化出水,MOR 中COD 平均去除率和去除負(fù)荷分別為26.4%和1.46kg/(m3·d),并將廢水B/C值由0.038提高至0.30,從而改善后續(xù)BR中COD去除性能,得COD 總?cè)コ蔬_(dá)到62.4%,顯著優(yōu)于直接生化處理. MOR 降解含氮雜環(huán)芳烴后釋放氨氮,其在BR 中被有效去除.此外,MOR-BR對UV254的總?cè)コ士蛇_(dá)68.9%.

2、GC-MS、紫外-可見吸收光譜和三維熒光光譜分析表明,含氮雜環(huán)芳烴是煤化工廢水生化出水中主要難降解污染物.微氣泡臭氧催化氧化可有效降解去除含氮雜環(huán) 芳烴,生成小分子有機物,提高廢水可生化性.

 

 

作者：周洪政  劉平  張靜  劉春  陳曉軒  張磊 

作者單位：河北科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,河北省污染防治生物技術(shù)重點實驗室,河北石家莊 050018