臭氧催化氧化除污染特性及其生產(chǎn)應(yīng)用研究.pdf

1、隨著飲用水水源污染問題的日益突出及飲用水水質(zhì)標準要求的不斷提高，迫切需要進一步強化現(xiàn)有的給水處理工藝。本研究通過中試和生產(chǎn)性試驗系統(tǒng)地探討了“臭氧多相催化氧化—生物活性炭”技術(shù)的除污染特性，為建立更高效的臭氧催化氧化除污染集成化技術(shù)積累經(jīng)驗。
　　圍繞“臭氧—生物活性炭”聯(lián)用技術(shù)的強化，將固體催化劑加入臭氧接觸池中，形成臭氧多相催化氧化技術(shù)。以我國華北地區(qū)與華東地區(qū)的典型受污染水體為對象，進行了中試試驗（60t·d-1）與生產(chǎn)性試

2、驗（30000t·d-1）研究。系統(tǒng)地探討了臭氧催化氧化在改善臭氧氧化技術(shù)性能、提高水質(zhì)安全性、增強后續(xù)生物活性炭凈水能力及降低水處理成本等方面的效能。
　　通過對臭氧傳質(zhì)利用效率與·OH生成能力的考察，探討了催化作用對臭氧氧化技術(shù)性能的影響，并基于長期的中試試驗，探討催化劑載體與有效成分的穩(wěn)定性，開展催化劑使用壽命方面的研究。小試研究發(fā)現(xiàn)，催化作用能使·OH的表觀生成量較單純臭氧化增加5倍左右。中試結(jié)果表明，應(yīng)用催化劑更能增進臭

3、氧的傳質(zhì)與利用能力。催化劑具有良好的熱穩(wěn)定性、酸堿穩(wěn)定性與機械穩(wěn)定性，保證了其持久、高效地發(fā)揮催化作用。
　　前人關(guān)于臭氧氧化方面的研究工作主要集中在提高有機物的可生化性以強化后續(xù)工藝的凈水效果方面，而對臭氧化環(huán)節(jié)本身應(yīng)有的凈水功能挖掘不足。在中試研究中，分別對臭氧催化氧化控制有機物污染（特別是去除環(huán)境優(yōu)先控制污染物）、氯化消毒副產(chǎn)物前質(zhì)、臭氧化副產(chǎn)物（溴酸鹽與AOC）的效能開展了系統(tǒng)的研究，并利用umu毒理試驗結(jié)果對催化劑使用前

4、后水質(zhì)變化進行評價。在此基礎(chǔ)上考慮進水水質(zhì)的影響，優(yōu)化出實際給水處理過程中臭氧催化氧化控制有機物污染、控制氯化消毒副產(chǎn)物及抑制溴酸鹽生成等技術(shù)方案。
　　在中試研究與生產(chǎn)性實驗中，探討了臭氧多相催化氧化與生物活性炭聯(lián)用的協(xié)同除污染作用效能。研究發(fā)現(xiàn)，臭氧催化氧化明顯地消減了后續(xù)工藝的污染負荷、提高了有機物的可生化性、增強了活性炭上的微生物活性，并延長了生物活性炭的使用壽命，使臭氧氧化協(xié)同生物活性炭的除污染能力提高1.1～1.4倍。

5、
　　為更好地發(fā)揮臭氧催化氧化技術(shù)保障水質(zhì)安全性的效能，通過中試試驗與生產(chǎn)應(yīng)用研究，嘗試該技術(shù)應(yīng)對突發(fā)性水污染的抗沖擊能力。結(jié)果表明，臭氧催化氧化技術(shù)對突發(fā)性有機物污染有很好的控制效果，同時也對穿透常規(guī)處理工藝的突發(fā)性微顆粒物與突發(fā)性藻類等起到有效的屏蔽作用。此外，臭氧催化氧化也提高了冬季等生物活性炭凈水能力下降時期的水質(zhì)安全性。
　　在中試研究中，通過催化劑投加成本與催化氧化作用兩個方面探討了臭氧催化氧化技術(shù)對水處理成本的