超聲臭氧強化處理高濃度有機廢水研究
本文主要研究了超聲臭氧處理高濃度有機廢水的可行性及其作用機理。
研究內(nèi)容包括兩個部分：單一臭氧強化處理及超聲臭氧強化降解高濃度苯酚廢水。主要考察了溫度、臭氧進(jìn)氣量、pH值，攪拌、廢水的初始濃度及反應(yīng)時間對兩種降解苯酚方法的影響。研究了兩種降解苯酚方法的作用機理及反應(yīng)動力學(xué)，并對兩種方法進(jìn)行了對比，得到如下結(jié)論：
一、對單一臭氧氧化來說
1、臭氧混合氣體進(jìn)氣量對苯酚降解率有一定影響，在臭氧混合氣體流量較小時，苯酚溶液COD的去除率隨進(jìn)氣量的增加而增加，當(dāng)臭氧混合氣體流量達(dá)到一定值后，COD的去除率就不再隨進(jìn)氣量增加而改變。
2、溫度對臭氧氧化降解苯酚廢水的影響不大。在實驗所研究10～40℃的溫度范圍內(nèi)，20℃時效果更好。
3、苯酚溶液的初始pH值對臭氧化有比較重要的影響。臭氧氧化降解苯酚有一個更佳pH范圍，當(dāng)初始pH值=11～12時，苯酚溶液的COD去除效果更高。
4、攪拌在一定程度上能增加苯酚廢水COD的去除率，但效果并不明顯。
5、反應(yīng)時間對臭氧氧化有比較明顯的影響。隨反應(yīng)時間增長；苯酚溶液的COD去除率增大，反應(yīng)9小時，COD去除率可達(dá)93％。但單一臭氧氧化不能使反應(yīng)進(jìn)行徹底。
6、反應(yīng)過程中溫度基本不變，反應(yīng)4小時后，廢水的pH值由原來的6.3降到3.1左右。
7、苯酚溶液的初始濃度對臭氧氧化有一定的影響，隨著苯酚溶液初始濃度的增大，COD去除率下降。
8、不同初始濃度下苯酚單一臭氧氧化降解的ln(C_0／C)與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線呈較好的線性關(guān)系，說明臭氧化降解苯酚反應(yīng)動力學(xué)符合宏觀一級反應(yīng)。并且初始濃度越大的對應(yīng)的表觀速率常數(shù)越小，降解越慢。
二、對超聲強化奧氧氧化來說:
1、臭氧混合氣體進(jìn)氣t對苯酚溶液去除率有一定影響，在臭氧混合氣體流t較小時，苯酚溶液COD去除率隨進(jìn)氣t的增加而 增加，當(dāng)臭氧混合氣體流t達(dá)到一定值(如0.lm3lh)后，COD的 去除率就不再隨進(jìn)氣t而改變。
2、溶液初始pH值對超聲強化奧暇化降解苯酚溶液有較大的影 響，在pH值小于n之前，c0D去除率隨溶液初始pH值增大而增 加，但當(dāng)pH值達(dá)n之后，COD去除率又隨pH值升高而下降.
3、苯酚溶液的初始濃度對超聲強化奧氧氧化有比較明顯的影 響，隨著苯酚初始濃度的增大，超聲強化臭氧氧化對其COD的降 解率降低。
4、超聲波的引入使得反應(yīng)過程中溫度上升，反應(yīng)4小時溫度 上升了28℃.而溶液pH值的變化情況與單一奧氧氧化基本相同。
5、單獨采用超聲波清洗器(頻率為SOkHz，功率12Ow)，對高 濃度苯酚溶液(初始COD 4000mglL)的COD基本上沒有降解效果。
6、對比了超聲強化奧氧化和單一奧氧化對高濃度苯酚溶液 COD的降解效果.超聲的引入使反應(yīng)明顯加快，能夠使得反應(yīng)徹底 進(jìn)行，在超聲與奧氧共同的作用下，反應(yīng)14小時可使初始COD值 為4000mg/L的苯酚溶液COD去除率達(dá)100%。
7、超聲強化與臭氧氧化聯(lián)合有一定的協(xié)同作用。
8、不同初始濃度下超聲強化奧暇載化降解苯酚的坑(CO/C) 與反應(yīng)時間的關(guān)系曲線呈較好的線性關(guān)系，說明在超聲強化奧氧氧 化作用下，苯酚廢水降解反應(yīng)動力學(xué)符合宏觀一級反應(yīng).也求出了 不同初始濃度苯酚降解的表觀速率常數(shù)，并且初始濃度越大的對應(yīng) 的表觀速率常數(shù)越小，降解越慢。
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