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通過臭氧催化氧化降解焦化廢水

 

        焦化廢水由于其復(fù)雜的組成和劇毒特性而受到了廣泛的關(guān)注。經(jīng)過生物處理后，焦化廢水中仍殘留有酚類、苯類、多環(huán)芳烴（PAHs）和含氮雜環(huán)化合物。如表7所示，可以通過基于臭氧的技術(shù)有效地消除焦化廢水中的這些不可生物降解的有機(jī)污染物。可以發(fā)現(xiàn)， 很關(guān)注的研究興趣在于降低焦化廢水出水的潛在風(fēng)險(xiǎn)，以及減少廢水中的有機(jī)污染物。通過與活性催化劑結(jié)合，提高臭氧的氧化能力。

 

 

        研究了厭氧/好氧/氧化處理過程中煉焦廢水中有害化合物對玉米胚發(fā)育以及玉米種子中淀粉酶和蛋白酶活性的毒理作用（Wei et al.2012）。顯然，臭氧氧化后，焦化廢水中有毒有機(jī)物與α-淀粉酶的結(jié)合能力受到抑制。此結(jié)果可能與包括喹啉，吲哚和PAHs在內(nèi)的有毒化合物的降解或結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。 （2008年）評估了臭氧預(yù)處理焦化廢水對降低毒性的貢獻(xiàn)，證明了包含氰化物，硫氰酸鹽和苯酚的有毒物質(zhì)可以被臭氧破壞，并轉(zhuǎn)化為低毒或無毒物質(zhì)。臭氧化后焦化廢水對好氧微生物的毒性抑制低于20％。然而，作者（Chang等人，2008年）報(bào)告說，生化需氧量（BOD）5 / COD比率從0.52降至約0.1，證明廢水的生物可降解性沒有提高，這與其他研究不一致（ Bijan and Mohseni 2005，Cui et al.2014）。

 

        人們普遍認(rèn)為，臭氧催化能力不足會不利地影響非催化臭氧化技術(shù)在廢水凈化中的應(yīng)用，這使臭氧氧化與其他技術(shù)的結(jié)合仍然是人們的基本興趣。進(jìn)行了ZnFe2O4催化的生物處理焦化廢水的臭氧化處理，以闡明有機(jī)化合物的轉(zhuǎn)化（Zhang等人2015）。根據(jù)紫外吸收光譜分析，經(jīng)過催化臭氧氧化處理的焦化廢水在250-300 nm范圍內(nèi)的吸光度明顯低于未經(jīng)催化臭氧氧化處理的焦化廢水。已經(jīng)表明，通過催化臭氧化的方法比通過非催化臭氧化的方法更有效地降解芳香族有機(jī)化合物。魏等（2015年）將Fenton試劑與臭氧結(jié)合用于在旋轉(zhuǎn)填充床中處理模擬焦化廢水，特別強(qiáng)調(diào)污染物的降解和相應(yīng)的反應(yīng)路徑。結(jié)果表明，O3 / Fenton去除苯酚，苯胺，喹啉和NH4 + -N的效率分別達(dá)到100％，100％，95.68％和100％，這比非催化臭氧化處理要好得多。 Fenton臭氧化性能的提高歸因于F??e2 +和H2O2對臭氧分解過程中OH生成的促進(jìn)作用。此外，還研究了BAF與臭氧氧化相結(jié)合降解生物處理焦化廢水的方法（Zhang et al.2014b）。發(fā)現(xiàn)在 很佳操作參數(shù)下，生物降解能力從0.09的BOD5 / COD比率顯著提高到0.43。與BAF工藝相比，BAF / O3可顯著提高COD和UV254的去除率，而這兩種方法對NH4 + -N的去除率幾乎沒有差異。這表明臭氧沒有被典型的不飽和官能團(tuán)和共軛結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的NH4 +氧化。

 

        綜上所述，經(jīng)過生物處理的焦化廢水中的劇毒有機(jī)化合物，尤其是芳香族或共軛結(jié)構(gòu)有機(jī)物，將通過催化和非催化臭氧后處理而優(yōu)先降解。然而，焦化廢水中殘留的生物耐火化合物通常以低劑量存在，從而抑制了它們與臭氧的動力學(xué)反應(yīng)。另一方面，當(dāng)將臭氧化用作生物過程的預(yù)處理時(shí)，由于選擇性地在芳族結(jié)構(gòu)上添加氧原子而使生物降解性大大提高，芳族結(jié)構(gòu)比其前體更具生物降解性。