超聲-臭氧協(xié)同處理PTA廢水的反應(yīng)動力學及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、精對苯二甲酸（PTA）是重要的化工產(chǎn)品和化纖原料，我國是化纖生產(chǎn)大國，僅PTA的生產(chǎn)原料對苯二甲酸（TA）的產(chǎn)量就約占世界總產(chǎn)量的30％，PTA生產(chǎn)廢水已經(jīng)成為水環(huán)境的重大污染源之一。PTA生產(chǎn)廢水中的污染物多為芳香族化合物，處理難度大，處理耗時長，屬難降解廢水，對人體健康和生態(tài)安全存在著巨大的危險性，國內(nèi)外現(xiàn)有相應(yīng)的廢水處理方法和技術(shù)易受廢水水質(zhì)、水量波動等沖擊因素的影響，可能造成處理效率降低，甚至喪失，致使排水超標污染環(huán)境，急迫需要

2、新的技術(shù)和裝置改善這一狀況。 本課題將超聲/臭氧協(xié)同技術(shù)首次用于PTA廢水的處理，一方面以投放μm級臭氧微氣泡來提高臭氧氧化效率，另一方面將μm級臭氧微氣泡作為空化核產(chǎn)生超聲空化效應(yīng)，以期提高PTA廢水處理的效率。同時研究了反應(yīng)時間、臭氧流量以及超聲輸出功率等因素對處理效果的影響，并對幾種處理方法做了對比，得到如下結(jié)論： 運用單獨臭氧、單獨超聲、超聲/臭氧協(xié)同處理三種方法對PTA模擬廢水進行降解，以超聲/臭氧協(xié)同處理

3、的效果最好。反應(yīng)時間、臭氧流量以及超聲輸出功率對PTA廢水處理效果均有影響，隨著反應(yīng)時間延長、臭氧流量和超聲輸出功率的增加，COD去除率增大。超聲/臭氧法降解PTA實驗進行10小時后，COD去除率達到79％，繼續(xù)延長處理時間，COD去除率可超過90％。 三種不同處理方法對PTA模擬廢水的降解以及不同初始濃度的PTA模擬廢水在超聲/臭氧法處理下的降解均有基本相同的規(guī)律，符合擬一級反應(yīng)動力學規(guī)律，即COD的去除率與反應(yīng)時間成正相關(guān)

4、。通過實驗結(jié)果求出了對苯二甲酸降解的ln（C0/C）與反應(yīng)時間的關(guān)系，在初始COD濃度相同的情況下，超聲/臭氧法（超聲聲功率為5 W/c㎡，臭氧流量為8 L/min）降解對苯二甲酸反應(yīng)對應(yīng)的表觀速率常數(shù)最大，降解最快：同樣用超聲/臭氧法處理的情況下，PTA模擬廢水降解反應(yīng)對應(yīng)的表觀速率常數(shù)以低濃度組最大。由此歸納出在實驗室條件下對苯二甲酸模擬廢水的降解動力學總的公式是：C= C0e-kt。其中C為各時間的對苯二甲酸模擬廢水COD濃度，C