多氧化体系协同效应机理及对印染尾水深度处理的研究

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研究发现印染废水经氧化、水解等处理后仍然含有潜在毒性有机物。印染废水经生化处理后,尾水中仍含有芳香族有机物和挥发性直链脂肪族化合物,以及酰胺类化合物(如蛋白质)、醇类化合物(如聚多糖)等难降解有机物。印染废水排放新标准中规定不得检测出苯胺类物质,这对活性炭吸附、混凝、膜技术、高级氧化等印染废水深度处理技术的研究提出了新的挑战。为了解决低浓度有机生化出水在深度氧化过程中推动力不足的问题,本文构建VUV(Vacuum-ultraviolet)、US(Ultrasound)、O3多氧化体系对印染废水达标生化出水进行深度处理。以水杨酸(SA)为分子探针,利用HPLC-荧光检测器联用间接测定多氧化体系中各氧化法·OH的产量,分析组合工艺协同效应的机理。以多指标(ADMI,COD,DOC,UV254,苯胺)考察多氧化体系对实际印染尾水的氧化效能。通过Amberlite XAD-4/XAD-8大孔吸附树脂联用方法,三维荧光光谱(EEMs)扫描分析和表观分子量(AMW)筛选将有机物依照亲疏水性,荧光性,分子结构大小分类讨论,研究DOM在三元氧化体系VUV/US/O3作用下的相互转换关系。多氧化体系中组合工艺的协同效应与·OH的产率增加有关,其中VUV/US/O3的·OH产量最高,多氧化体系对印染尾水的氧化效能排序为:VUV/US/O3>VUV/O3>US/O3>VUV/US>O3>VUV>US。三元氧化体系VUV/US/O3中US增加了O3的溶解速率的同时O3在VUV的作用下发生链式反应分解为H2O2和·OH,更适于低浓度有机废水的深度处理。生化出水中DOM主要为疏水性有机物,并有多环芳烃、共轭双键,羰基以及共轭羰基,荧光光谱分析表明水中还含有大量色氨酸,芳香蛋白和腐殖质类物质。经VUV/US/O3处理后,水中疏水性有机物被大量消耗,芳香结构被破坏后形成低饱和度的亲水性物质,且该体系更倾向于和简单芳香蛋白和腐殖酸类物质发生反应,水中结构复杂的大分子物质被打断转化成结构简单的小分子有机物。
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