催化臭氧氧化對(duì)溴酸鹽生成影響研究.pdf

1、臭氧氧化作為一種有效的水處理手段，正越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于水處理中。然而單獨(dú)臭氧工藝存在著一些不足，如對(duì)難降解有機(jī)物的去除能力不足、水體中含有溴離子時(shí)會(huì)生成致癌物溴酸鹽等。金屬催化臭氧氧化與單獨(dú)臭氧氧化相比有著很多優(yōu)勢(shì)，且易于在工藝上取代單獨(dú)臭氧氧化。了解金屬催化臭氧氧化過(guò)程中溴酸鹽的形成規(guī)律對(duì)于催化臭氧氧化的實(shí)際應(yīng)用和臭氧氧化過(guò)程中溴酸鹽的控制都具有重要的意義。論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究：1.水中幾種無(wú)機(jī)態(tài)溴元素（溴離子、次溴酸根和

2、溴酸根）的測(cè)定；2.幾種不同類型金屬氧化物催化臭氧氧化對(duì)溴酸鹽生成的影響；3.不同水質(zhì)條件下氧化鈰催化臭氧氧化對(duì)溴酸鹽生成的控制效果。
　　建立了HPLC-UV測(cè)定水中溴酸根、溴離子和次溴酸根的方法。溴酸根和溴離子在強(qiáng)酸性條件下反應(yīng)后能與加入水中的苯酚反應(yīng)生成4-溴代苯酚，在一定范圍內(nèi)反應(yīng)生成的4-溴代苯酚與溴酸根、溴離子以及次溴酸根之間有良好的線性關(guān)系。通過(guò)控制衍生pH解決了該方法中次溴酸對(duì)溴酸鹽和溴離子測(cè)定的干擾。確定了溴酸根

3、和溴離子與苯酚反應(yīng)的化學(xué)定量關(guān)系。
　　氧化鎂、氧化鐵、氧化鈰催化臭氧氧化對(duì)溴酸鹽生成影響有著顯著的差異。在純水中，氧化鎂、氧化鐵的加入提高了臭氧氧化產(chǎn)生溴酸根的量，而氧化鈰的加入則明顯減少了臭氧氧化產(chǎn)生溴酸根的量；在HOA溶液中，有機(jī)物的存在使催化臭氧氧化對(duì)溴酸鹽生成影響作用減弱，氧化鈰控制溴酸鹽生成的能力受到了抑制。
　　探討了氧化鈰投量、溴離子濃度、pH值、反應(yīng)溫度對(duì)催化臭氧氧化減少溴酸根生成的影響，以及氧化鈰做催化劑

4、減少溴酸根生成的原因。氧化鈰通過(guò)抑制臭氧對(duì)次溴酸的氧化減少了溴酸根的生成量。氧化鈰的表面Ce(IV)和硫酸根絡(luò)合會(huì)削弱催化臭氧氧化控制溴酸根生成的能力，所以氧化鈰的這種作用與表面Ce(IV)有關(guān)。實(shí)驗(yàn)表明，氧化鈰投量從0mg/L增加到250mg/L，能減少85.1％溴酸根生成量；溴離子濃度為0.5，1.0，2.0mg/L時(shí)，催化臭氧氧化分別能減少69.2%，83.5%和15.2%的溴酸根生成量，溴離子濃度變化對(duì)催化作用的影響無(wú)明顯規(guī)律；