臭氧催化氧化除污染特性及其生產(chǎn)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著飲用水水源污染問題的日益突出及飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的不斷提高，迫切需要進(jìn)一步強(qiáng)化現(xiàn)有的給水處理工藝。本研究通過(guò)中試和生產(chǎn)性試驗(yàn)系統(tǒng)地探討了“臭氧多相催化氧化—生物活性炭”技術(shù)的除污染特性，為建立更高效的臭氧催化氧化除污染集成化技術(shù)積累經(jīng)驗(yàn)。
　　圍繞“臭氧—生物活性炭”聯(lián)用技術(shù)的強(qiáng)化，將固體催化劑加入臭氧接觸池中，形成臭氧多相催化氧化技術(shù)。以我國(guó)華北地區(qū)與華東地區(qū)的典型受污染水體為對(duì)象，進(jìn)行了中試試驗(yàn)（60t·d-1）與生產(chǎn)性試

2、驗(yàn)（30000t·d-1）研究。系統(tǒng)地探討了臭氧催化氧化在改善臭氧氧化技術(shù)性能、提高水質(zhì)安全性、增強(qiáng)后續(xù)生物活性炭?jī)羲芰敖档退幚沓杀镜确矫娴男堋?br>　　通過(guò)對(duì)臭氧傳質(zhì)利用效率與·OH生成能力的考察，探討了催化作用對(duì)臭氧氧化技術(shù)性能的影響，并基于長(zhǎng)期的中試試驗(yàn)，探討催化劑載體與有效成分的穩(wěn)定性，開展催化劑使用壽命方面的研究。小試研究發(fā)現(xiàn)，催化作用能使·OH的表觀生成量較單純臭氧化增加5倍左右。中試結(jié)果表明，應(yīng)用催化劑更能增進(jìn)臭

3、氧的傳質(zhì)與利用能力。催化劑具有良好的熱穩(wěn)定性、酸堿穩(wěn)定性與機(jī)械穩(wěn)定性，保證了其持久、高效地發(fā)揮催化作用。
　　前人關(guān)于臭氧氧化方面的研究工作主要集中在提高有機(jī)物的可生化性以強(qiáng)化后續(xù)工藝的凈水效果方面，而對(duì)臭氧化環(huán)節(jié)本身應(yīng)有的凈水功能挖掘不足。在中試研究中，分別對(duì)臭氧催化氧化控制有機(jī)物污染（特別是去除環(huán)境優(yōu)先控制污染物）、氯化消毒副產(chǎn)物前質(zhì)、臭氧化副產(chǎn)物（溴酸鹽與AOC）的效能開展了系統(tǒng)的研究，并利用umu毒理試驗(yàn)結(jié)果對(duì)催化劑使用前

4、后水質(zhì)變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上考慮進(jìn)水水質(zhì)的影響，優(yōu)化出實(shí)際給水處理過(guò)程中臭氧催化氧化控制有機(jī)物污染、控制氯化消毒副產(chǎn)物及抑制溴酸鹽生成等技術(shù)方案。
　　在中試研究與生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)中，探討了臭氧多相催化氧化與生物活性炭聯(lián)用的協(xié)同除污染作用效能。研究發(fā)現(xiàn)，臭氧催化氧化明顯地消減了后續(xù)工藝的污染負(fù)荷、提高了有機(jī)物的可生化性、增強(qiáng)了活性炭上的微生物活性，并延長(zhǎng)了生物活性炭的使用壽命，使臭氧氧化協(xié)同生物活性炭的除污染能力提高1.1～1.4倍。

5、
　　為更好地發(fā)揮臭氧催化氧化技術(shù)保障水質(zhì)安全性的效能，通過(guò)中試試驗(yàn)與生產(chǎn)應(yīng)用研究，嘗試該技術(shù)應(yīng)對(duì)突發(fā)性水污染的抗沖擊能力。結(jié)果表明，臭氧催化氧化技術(shù)對(duì)突發(fā)性有機(jī)物污染有很好的控制效果，同時(shí)也對(duì)穿透常規(guī)處理工藝的突發(fā)性微顆粒物與突發(fā)性藻類等起到有效的屏蔽作用。此外，臭氧催化氧化也提高了冬季等生物活性炭?jī)羲芰ο陆禃r(shí)期的水質(zhì)安全性。
　　在中試研究中，通過(guò)催化劑投加成本與催化氧化作用兩個(gè)方面探討了臭氧催化氧化技術(shù)對(duì)水處理成本的