论文部分内容阅读
用传统的物化和生物处理工艺处理印染废水后,出水中仍含有较高浓度的难降解有机物,使COD和色度超标。本研究的目的是利用臭氧和活性炭负载金属复合氧化物吸附-催化协同降解印染废水,开发高效低成本的负载型催化剂,制备出相应的臭氧催化氧化反应器,并进行中试扩大试验。单独臭氧氧化试验中,有机物的去除主要是臭氧的直接氧化作用,臭氧浓度为27.98mg·L-1,反应时间为25 min,处理400ml分散染料废水后COD去除率最高仅39.29%。在紫外可见光谱中未产生其它中间产物的吸收峰；处理实际废水时,废水色度略有下降,马田酸性染料的COD去除率为22.3%,袜厂活性染料的为15.4%,源兴分散染料的为39.29%。催化臭氧氧化试验中,活性炭为载体,用分步沉淀法制备了Fe、Mn、Fe-Mn、Fe-Ce负载型催化剂,筛选出效果最优的活性组分；以CODcr去除率为主要指标,辅以色度,得出最佳的催化剂制备条件和氧化反应条件。结论如下：经400℃焙烧2 h,负载摩尔比为1：1的Fe-Mn复合氧化物的活性炭,在臭氧浓度为27.98 mg·L-1,反应12 min时,催化臭氧氧化处理染料废水,COD去除率可高达90%以上。中试实验中,臭氧浓度为2.494 g·h-1,单柱循环处理4次之后,分散染料原水和初沉池水COD去除率分别为67.1%和55.1%；用二级反应柱处理分散染料原水,停留时间13 min,催化臭氧化的效果较单独臭氧的好很多,对COD的去除率分别为21.84%和12.89%。控制停留时间50 min,出水COD可降至100以内；水处理成本是1.76元/吨。对臭氧氧化采用分光光度法定性测定反应过程中可能的自由基,拟合反应过程动力学方程。结果表明：臭氧氧化分散染料的过程遵循羟基自由基的作用机理,符合二级反应动力学；而Fe-Mn/AC催化臭氧氧化分散染料体系中,羟基自由基不是主要的活性物种,符合一级反应动力学；它们对分散染料的降解速率分别为0.0371 L·mg-1·min-1和0.4027 min-1,催化氧化速率是单独臭氧的10倍。