非均相催化臭氧化工藝降解藻毒素研究.pdf

1、水華暴發(fā)時(shí)產(chǎn)生藻毒素,該物質(zhì)是一類具有生物活性的七肽單環(huán)肝毒素,毒性劇烈且穩(wěn)定性好,對(duì)自然生態(tài)環(huán)境安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。含藻毒素水體具有有機(jī)物含量高、藻毒素難降解、常規(guī)水處理工藝對(duì)其處理效果較差等特點(diǎn)。針對(duì)藻毒素的降解是目前保障水體水質(zhì)安全一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　 非均相催化臭氧化工藝是一種針對(duì)傳統(tǒng)工藝難處理或降解有機(jī)污染污水的工藝。它利用催化過(guò)程中產(chǎn)生的大量強(qiáng)氧化性自由基氧化降解污水中污染物,達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。與傳統(tǒng)工藝相比,非均相

2、催化臭氧化工藝氧化性能更強(qiáng),且對(duì)水質(zhì)負(fù)面影響較小。首先在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)產(chǎn)毒素微囊藻種進(jìn)行培養(yǎng),配制含藻毒素污水并進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。其次構(gòu)建非均相催化臭氧化工藝體系并搭建該工藝處理裝置進(jìn)行含藻毒素污水的處理試驗(yàn)。最后通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與執(zhí)行考察該工藝對(duì)該污水中各指標(biāo)的去除率、各試驗(yàn)因素影響等,并評(píng)價(jià)該工藝對(duì)該類污水的處理效果,初步分析該工藝催化貢獻(xiàn)作用與降解動(dòng)力學(xué)。
　　 非均相催化臭氧化工藝處理含藻毒素污水過(guò)程可分三個(gè)階段:0～10m

3、in為目標(biāo)溶液顏色褪去階段;10～40min為目標(biāo)溶液產(chǎn)生泡沫階段;40～60min為目標(biāo)溶液現(xiàn)象靜止階段。通過(guò)研究,CuO是該工藝處理含藻毒素污水的最適催化劑,處理效果顯著。處理60min,MC-LR去除率均達(dá)到90%以上;COD去除率均達(dá)到50%以上。催化劑使用次數(shù)基本不影響工藝性能,催化劑回收率達(dá)到95.15%。各因素對(duì)該工藝各指標(biāo)處理效果影響不一,其中影響MC-LR去除率因素強(qiáng)弱順序?yàn)閜H、原水濃度、催化劑投加量;影響COD去除

4、率因素強(qiáng)弱順序?yàn)閜H、催化劑投加量、原水濃度。
　　 非均相催化臭氧化工藝降解藻毒素研究表明,催化貢獻(xiàn)作用使污水中MC-LR去除更為快速?gòu)氐?、使污水中COD去除率較直接臭氧工藝提高3倍以上。通過(guò)直接代入法、微分法與混合動(dòng)力學(xué)研究得出該工藝下MC-LR降解符合以該物質(zhì)為底物的二級(jí)動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)響應(yīng);COD降解符合以該物質(zhì)為底物的一級(jí)動(dòng)力學(xué)級(jí)數(shù)響應(yīng)。反應(yīng)溫度對(duì)非均相催化臭氧化工藝降解速率影響較小:隨著催化劑投加量增加,該工藝對(duì)MC-LR