UV-H2O2氧化土臭素和二甲基異冰片的試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著人類社會的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)、市政、工業(yè)廢物大量排放，造成大面積水域富營養(yǎng)化。水源中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)了藍(lán)藻、放線菌的生長，而它們產(chǎn)生的土臭素(GSM)、二甲基異冰片(2-MIB)，是造成飲用水嗅味問題的常見化合物。它們不僅從感官方面嚴(yán)重降低了飲用水的品質(zhì)，而且極低的氣味閾值、叔醇類的特殊構(gòu)造，使得常規(guī)工藝很難將它們處理到人的嗅閾值以下（10 ng/L，GB5749-2006中的限值）。為解決傳統(tǒng)處理工藝的弊端，滿足用戶對水質(zhì)的要求，在

2、常規(guī)工藝后添加深度處理技術(shù)成了必要的選擇。本研究在參考已有研究基礎(chǔ)上，綜合比較各種高級氧化技術(shù)去除GSM和2-MIB的效能，選用UV/H2O2高級氧化技術(shù)作為的深度處理工藝，圍繞該工藝，自主設(shè)計(jì)，選用、購買、組裝了試驗(yàn)設(shè)備，開展相應(yīng)的小試試驗(yàn)研究與中試試驗(yàn)研究。
　　主要研究內(nèi)容包括三個方面:(1)通過小試試驗(yàn)進(jìn)行UV/H2O2降解GSM和2-MIB的效能研究;(2)通過小試試驗(yàn)進(jìn)行UV/H2O2降解GSM和2-MIB的反應(yīng)動力學(xué)

3、研究;(3)通過中試試驗(yàn)進(jìn)行UV/H2O2降解GSM和2-MIB的最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)選定。
　　在小試試驗(yàn)研究中，當(dāng)2-MIB投加量為764 ng/L，H2O2投加量為3.92 mg/L反應(yīng)8min后降至檢出限以下(＜5 ng/L);當(dāng)2-MIB投加量為702 ng/L，H2O2投加量為1.93 mg/L時反應(yīng)8 min后降至42 ng/L。當(dāng)GSM投加量為582 ng/L，H2O2投加量為3.92 mg/L反應(yīng)8 min后降至檢出限以

4、下;當(dāng)GSM投加量為582 ng/L，H2O2投加量為1.93 mg/L反應(yīng)8 min后降至8 ng/L。UV/H2O2對GSM和2-MIB去除效能顯著，去除率隨著H2O2濃度的增加而提高;兩種物質(zhì)的降解過程符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型，反應(yīng)速率常數(shù)K值隨H2O2濃度的增加而增大。在其他反應(yīng)參數(shù)相同條件下，當(dāng)過氧化氫濃度由1.93 mg/L增大到3.92 mg/L時GSM的一級反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)K值由0.5064增加到0.6809;在其他反應(yīng)參數(shù)

5、相同條件下，當(dāng)過氧化氫濃度由1.93 mg/L增大到3.92 mg/L時2-MIB的一級反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)K由0.3719增加到0.6975。
　　在中試試驗(yàn)研究中引入Design-Expert試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件規(guī)劃試驗(yàn)進(jìn)程，進(jìn)行回歸分析，得出參數(shù)方程，繪制各因素間響應(yīng)面圖，進(jìn)而進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得出最優(yōu)試驗(yàn)工況。2-MIB的最優(yōu)工藝參數(shù)為H2O2投加量6 mg/L，電能劑量0.30 kW· h/m3，2-MIB投加量275 ng/L，此時2-