【摘 要】
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造纸行业是我国重要的基础原材料工业,因生产过程对水资源需求巨大,产生了大量污染严重、难处理的废水,尤其是脱墨造纸废水。面对日益严重的环保问题,造纸废水已成为制约行业发展的重要因素。目前,我国造纸废水处理的重点难点在于深度处理,由于造纸废水在生化处理后出水色度高、难降解污染物含量高,对深度处理技术要求极高。臭氧氧化技术因其反应迅速、无二次污染、操作条件简单和反应温和等优点,是目前废水深度处理的研究热
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造纸行业是我国重要的基础原材料工业,因生产过程对水资源需求巨大,产生了大量污染严重、难处理的废水,尤其是脱墨造纸废水。面对日益严重的环保问题,造纸废水已成为制约行业发展的重要因素。目前,我国造纸废水处理的重点难点在于深度处理,由于造纸废水在生化处理后出水色度高、难降解污染物含量高,对深度处理技术要求极高。臭氧氧化技术因其反应迅速、无二次污染、操作条件简单和反应温和等优点,是目前废水深度处理的研究热点。但目前臭氧的产生成本较高,制约了其工业应用的发展。本文以催化臭氧联合SBBGR技术协同处理脱墨造纸二级生物出水,研究催化臭氧氧化过程对目标污染物的降解去除效果及生物降解效果影响的规律,探索催化臭氧协同SBBGR深度处理脱墨造纸二级生物出水的可行性。采用过氧化氢催化臭氧处理脱墨造纸二级生物出水,考察臭氧投加量、初始p H、过氧化氢添加量对废水CODCr去除率的影响。结果表明,废水CODCr去除率随着臭氧投加量的增加而增加,CODCr去除随过氧化氢添加量先增加后降低,在废水初始CODCr为240 mg/L、臭氧投加量为12.5 mg/L、氧气流量为2 L/min时、废水p H值为9、过氧化氢投加量为0.036%时,CODCr去除效果达到最佳,反应60 min后CODCr去除率达到77.84±4.59%。采用干胶转化法在玻璃纤维上负载MIL-100（Fe）,制备催化剂GF-MIL-100（Fe）（GMF）,通过SEM、XRD和BET对GMF进行表征,发现玻璃纤维上成功负载了MIL-100（Fe）。制备的GF-MIL-100（Fe）具有高比表面积,表现出优异的催化活性,明显提高了臭氧氧化降解脱墨造纸废水二级生物出水污染物的效果。在晶化温度为50℃时,催化剂负载率、比表面积与孔容最大。在最佳条件下,GMF/H2O2/O3体系对CODCr去除率达到91.97±4.36%,分别比单独臭氧和H2O2/O3体系高44.76%和14.13%。GMF循环使用五次后对CODCr去除率仅下降了5.25%,表明GMF具有良好的催化活性与稳定性。H2O2/O3体系与GMF/H2O2/O3体系均明显提高了二级生物出水的可生化性,BOD5/CODCr值可从原水的小于0.1提高到0.5以上。对经GMF/H2O2/O3体系预处理10min的二级生物出水,采用SBBGR进行处理,CODCr可降至50 mg/L以下,色度低于40倍,相当于GMF/H2O2/O3体系处理50-60 min的效果,达到了国家排放要求,且明显降低了臭氧的使用成本,表明催化臭氧协同SBBGR是深度处理脱墨造纸二级生物出水的可行途径。FTIR、UV、GC-MS分析表明,催化臭氧能有效降解去除脱墨造纸废水中包括木质素及其衍生物在内的各种难降解污染物,处理后出水中有机污染物种类发生明显变化,且大多数污染物可通过生化处理工艺降解去除。
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