臭氧-活性炭处理高浓度制药废水作用机制研究

作者：刘冰; 郑煜铭; 陈燕敏; 卢鑫; 古励

来源：环境科学与技术, 2021, 44(02): 122-130.

DOI：10.19672/j.cnki.1003-6504.2021.02.016

• 高浓度制药废水
• 臭氧氧化
• 活性炭
• 傅里叶红外光谱
• X-射线光电子能谱

该研究采用臭氧(O3)-颗粒活性炭(GAC)处理高浓度制药废水,研究结果表明:(1)投加适量的GAC能提高O3对高浓度有机物的去除能力,当O3气体流速为120 L/h和GAC剂量30 g时,COD去除率可达到92%;(2)GAC可以提高O3利用率,当O3气体流量为60 L/h和GAC剂量30 g时,O3利用率为50%,相比于单独O3氧化时分别提高了30%;(3)pH值对O3/GAC体系有机物去除和协同因子都有重要影响。在酸性条件下,COD的去除主要靠GAC的吸附和O3氧化作用;在碱性条件下,靠GAC吸附和羟基自由基(HO·)氧化作用去除。协同因子在酸、碱性条件下分别为1.0、1.4;(4)在酸性和碱性条件下,GAC表面峰强度变化分别与GAC吸附有机物、GAC表面官能团的增多相关。废水经过O3氧化后,原有的多环类化合物的浓度降低,但苯系衍生物和简单有机酸等浓度等却增加,还生成了简单的酚类物质;经过O3/GAC体系作用后多环化合物的浓度水平显著下降;(5)O3/GAC体系动态实验中,GAC吸附15 min即出现泄漏,进行到50 min出水水质与进水水质相同;运行到100 min时开始通入O3,O3/GAC体系共运行约250 min,运行期间保持对COD的良好去除效果,极大地延长了活性炭的使用周期。

• 单位
  中国科学院城市环境研究所; 化学化工学院; 郑州师范学院