【摘 要】
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臭氧氧化技术被广泛应用于有机废水的处理,但由于目前在传统的化工设备中还存在着臭氧（O3）溶解度较低,吸收效果较差等缺点,使得臭氧氧化技术在工业废水的应用有一定局限性。本论文采用一种新型的外壳固定、内轴旋转的旋转轴反应器（Rotating Bar Reactor,RBR）进行臭氧氧化有机废水研究工作。首先应用臭氧-水实验体系探究了RBR主体段的四种内结构下不同变量对传质性能的影响;然后改变主体段筛板
【基金项目】
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国家自然科学基金的资助（NO.21725601）；
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臭氧氧化技术被广泛应用于有机废水的处理,但由于目前在传统的化工设备中还存在着臭氧（O3）溶解度较低,吸收效果较差等缺点,使得臭氧氧化技术在工业废水的应用有一定局限性。本论文采用一种新型的外壳固定、内轴旋转的旋转轴反应器（Rotating Bar Reactor,RBR）进行臭氧氧化有机废水研究工作。首先应用臭氧-水实验体系探究了RBR主体段的四种内结构下不同变量对传质性能的影响;然后改变主体段筛板孔径得到不同孔径的筛板组合以及在气体入口段添加单个不同孔径筛板和三个不同孔径筛板组合,根据实验结果得到了一种最优内结构。在此基础上,应用臭氧氧化活性黑5（Reactive Black 5,RB5）废水的体系,探究了不同变量对臭氧氧化RB5脱色率η（%）,一级表观脱色速率常数k(s-1)和半衰期t1/2（min）的影响;并以循环次数为自变量,研究了不同变量对η的影响;最后,通过液质联用（LC-MS）技术,明确了O3氧化RB5过程的中间产物和最终降解产物。本论文的主要研究结果如下:1.RBR的臭氧-水体积传质系数随着初始入口气相臭氧浓度(CO3（G）)的改变基本保持不变,随着气量（QG）、液量（QL）、转速（N）和工作液体体积（V）的增大而增大,随着液体p H的增大而减小。2.主体段均布5个扰流柱和不同孔径的筛板,气体入口段添加3个不同孔径的筛板对反应器的传质性能有最好的促进作用,据此得到了一种最优化的内结构BSS-FL-FG。3.RB5脱色率随CO3（G）、QG和QL的增大而增大,随着N和人造沸石固含率的增大而先增大后不变,随着初始RB5浓度的增大而减小。与文献中其它方法使用的臭氧量比较,本研究达到相同η时使用的臭氧量更少,说明本研究的效率更高;通过单程实验,得到了较优的实验条件QG:QL=100:20 L/h,CO3（G）=42 mg/L;通过分析RB5的降解产物,表明RBR耦合O3有良好的降解性能,可将大分子的RB5氧化为小分子物质。
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