超聲波與臭氧技術對焦化廢水中難降解有機物處理研究.pdf

1、水體污染是世界各國普遍面臨的急需解決的問題之一，特別是對那些生物難降解的有機污染物的處理，一直是環(huán)保領域的一個重要研究課題。焦化廢水生化處理后殘留的難降解有機物是影響其深度回用的主要問題。本文以焦化廢水二級生化處理出水深度回用為處理目標，選擇實際焦化廢水和典型難降解有機物苯酚為主要研究對象，通過試驗考察超聲波及臭氧技術對難降解有機物的處理效果和機理。通過試驗研究發(fā)現:
　　(1)廢水初始pH值、初始濃度、超聲時間、超聲功率、超聲頻

2、率和廢水處理量等因素對化學需氧量CODCr的降解率有影響，不同超聲波處理條件對苯酚廢水和焦化廢水二級生化處理出水中難降解有機物的降解規(guī)律不同:增加超聲時間有利于有機物的降解;低濃度有機物廢水超聲處理的效果比高濃度的有機廢水好;超聲功率值越大降解效果越好，但有一個臨界最佳值;超聲頻率越大越有利于超聲降解;廢水的廢水處理量越小越有利于超聲降解;不同的有機物都對應著一個較好的初始pH值。在超聲頻率45kHz的條件下，控制超聲時間120min、

3、pH值7～8、超聲功率200W、廢水處理量100mL，超聲波處理對焦化廢水二級生化處理出水有最佳降解效率。
　　(2)通過分子量篩分手段對超聲波處理前后焦化廢水中有機物分子量分布進行分級研究，結果表明，處理前焦化廢水以CODCr為有機物檢測指標時，水樣中分子量為5～10kDa的有機物含量最多，達到38.42％，其中小于5kDa的有機物含量為21.91％;以UV254作為表征時，水樣中分子量小于5kDa的有機物含量高達70.10％;

4、超聲波處理后的焦化廢水水樣中CODCr含量與UV254變化趨勢大體呈現一致性，當以CODCr為有機物檢測指標時，水樣中分子量小于5kDa的有機物含量最多，達到40.73％，當以UV254作為表征時，水樣中分子量小于5kDa的有機物含量也是最多的，占74.33％;超聲波處理后小分子有機物含量明顯增加，這是超聲波降解提高焦化廢水可生化性的理論基礎。
　　(3)超聲處理前焦化廢水BOD5/CODCr為0.03，遠遠小于0.3，是焦化廢水

5、難于生物降解的根本所在;超聲處理后BOD5/CODCr為0.31，B/C提高了10.33倍，并且B/C＞0.3，生化降解性大幅提高，說明超聲處理有益于焦化廢水中難降解有機物可生化性的提高，與超聲波處理后小分子有機物含量明顯增加有關。
　　(4)通過GC/MS對超聲處理前后焦化廢水水樣進行成分分析，結果表明，焦化廢水超聲處理后，有一部分有機物含量明顯減少，超聲主要降解的有機物為喹啉、吡啶等含氮有機化合物以及苯、萘、二甲苯等易揮發(fā)性的

6、有機物。而苯酚、甲酚等酚類有機化合物未得到充分降解，但其濃度也有所降低。這是超聲波處理后焦化廢水B/C提高的主要原因。
　　(5)對苯酚廢水和焦化廢水進行臭氧處理，研究結果表明，廢水初始pH值、初始濃度、臭氧作用時間和廢水處理量等因素對化學需氧量CODCr的降解率有明顯影響，不同條件下的降解規(guī)律不同:增加臭氧作用時間有利于有機物的降解率的提高;相同臭氧量條件下，低濃度焦化廢水/苯酚廢水處理的效果比高濃度的廢水好;廢水的處理量越小越