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关键词：
合肥,梯形模糊数,地表灰尘,重金属,健康风险评价
发表时间：
2013-03-06 09:50:03
摘要:非均相催化臭氧是一种对高浓度制药废水进行预处理的有效方法． 本研究采用单一活性炭吸附、单一臭氧氧化和臭氧/活性炭联用3 种体系对实际制药废水进行预处理，并对处理过程中的工艺参数进行优化． 结果表明，相比单一活性炭吸附和单一臭氧降解体系，臭氧/活性炭联用体系能显著提高COD、TOC 的去除率及BOD5 /COD 值，并显示出良好的协同作用． 当pH = 12、活性炭投加量为20 g·L － 1、臭氧投加量为64mg·min － 1 时，COD 的去除率达到72． 6%，TOC 去除率达到57． 7%，BOD5 /COD 值达到0． 345，实现了难降解制药有机废水的可生化性． pH 对污染物的去除有较为明显的影响，高pH 对活性炭的吸附有明显的抑制作用，相比酸性条件下的臭氧/活性炭联用体系，碱性条件下能获得更佳的去除效果，同时，提高臭氧和活性炭投加量能明显提高COD 的去除率． 工艺参数优化结果表明，简化的动力学模型可较好地用于表征高浓度复杂有机废水的宏观调控． 通过pHpzc、SEM、BET、红外光谱等分析发现，在酸性条件下，活性炭主要起吸附剂的作用; 而在碱性条件下，活性炭则主要起催化臭氧分解氧化的作用．
近年来，医药化工行业得到了快速发展，生产的医药产品也为人类健康做出了巨大贡献( Chelliapan et al． ，2006; Li et al． ，2009) ． 然而，医药产品生产的同时伴生大量的制药废水，这些废水中含有大量高浓度、难降解的有机中间体( Bortet al． ，1999; Joss et al． ，2005; Joss et al． ，2006) ，如果处理不当而排入环境，将会严重威胁人类生存环境的可持续发展( Tolls，2001; Kummerer，2001;Ellis，2006) ． 研究发现，制药废水中含有的难生物降解的中间体主要包括硝基咪唑类、磺酰胺类、酮类等物质，这些中间体具有生物降解性差、浓度高等特点，易对人群产生“三致”效应，且利用传统的生物法很难达到理想的去除效果( Kummerer et al． ，
2000; Bendesky et al． ， 2002; Carballa et al． ，2004) ． 因此，有关这类制药中间体废水对人类健康和环境的潜在性危害，已经受到各国政府、公众及研究人员的广泛关注( Halling-Sorensen et al． ，1998; Daughton et al． ，1999; Buser et al． ，1999;Heberer，2002; Joss et al． ，2006) ．臭氧氧化作为一种高级氧化水处理技术，具有高效、几乎无二次污染等特点，在给水领域得到了较好的应用，近年来，在废水处理领域也逐渐引起了研究人员的重视( Kajitvichyanukul et al． ，2006;Kusic et al． ，2006) ． 然而，由于臭氧的选择性氧化及单独的臭氧利用效率偏低等缺点，致使单一的臭氧氧化技术很难应用到实际高浓度废水处理工程中． 如果能提高臭氧的处理效率，将显著提升其在实际废水处理中的应用( Fontanier et al． ，2006;Legube et al． ， 1999; Thiruvenkatachari et al． ，2007) ．
研究发现，联合臭氧氧化体系与颗粒活性碳吸附体系构成的催化臭氧氧化体系中，有机污染物能够被反应过程中生成的自由基( 特别是·OH) 氧化去除，从而明显改善单一臭氧的选择性氧化和活性
炭难以再生的缺点，从而达到对污染物协同降解的效果( Sanchez-Polo et al． ，2003; Quinlivan et al． ，2005; Faria et al． ，2005) ． 然而，在水处理过程中，活性炭所扮演的角色并不明确，有研究认为( Fariaet al． ，2005; Lin et al． ，2000; Lin et al． ，2003) ，臭氧/活性炭降解体系是吸附-臭氧氧化再生的过程;另外，也有研究认为是活性炭催化臭氧氧化的过程( Sanchez-Polo et al． ，2003) ． 同时，有关臭氧/活性炭联用体系处理高浓度有机制药废水方面的研究还比较少． 鉴于此，本文拟采用臭氧/活性炭联用体系对高浓度有机制药废水的处理进行深入研究，重点从pH、臭氧氧化、活性炭吸附、联用体系、可生化性及动力学模型的角度对臭氧/活性炭体系的降解机制进行深入讨论，以期为臭氧氧化降解处理制药废水提供参考．
2000; Bendesky et al． ， 2002; Carballa et al． ，2004) ． 因此，有关这类制药中间体废水对人类健康和环境的潜在性危害，已经受到各国政府、公众及研究人员的广泛关注( Halling-Sorensen et al． ，1998; Daughton et al． ，1999; Buser et al． ，1999;Heberer，2002; Joss et al． ，2006) ．臭氧氧化作为一种高级氧化水处理技术，具有高效、几乎无二次污染等特点，在给水领域得到了较好的应用，近年来，在废水处理领域也逐渐引起了研究人员的重视( Kajitvichyanukul et al． ，2006;Kusic et al． ，2006) ． 然而，由于臭氧的选择性氧化及单独的臭氧利用效率偏低等缺点，致使单一的臭氧氧化技术很难应用到实际高浓度废水处理工程中． 如果能提高臭氧的处理效率，将显著提升其在实际废水处理中的应用( Fontanier et al． ，2006;Legube et al． ， 1999; Thiruvenkatachari et al． ，2007) ．
研究发现，联合臭氧氧化体系与颗粒活性碳吸附体系构成的催化臭氧氧化体系中，有机污染物能够被反应过程中生成的自由基( 特别是·OH) 氧化去除，从而明显改善单一臭氧的选择性氧化和活性
炭难以再生的缺点，从而达到对污染物协同降解的效果( Sanchez-Polo et al． ，2003; Quinlivan et al． ，2005; Faria et al． ，2005) ． 然而，在水处理过程中，活性炭所扮演的角色并不明确，有研究认为( Fariaet al． ，2005; Lin et al． ，2000; Lin et al． ，2003) ，臭氧/活性炭降解体系是吸附-臭氧氧化再生的过程;另外，也有研究认为是活性炭催化臭氧氧化的过程( Sanchez-Polo et al． ，2003) ． 同时，有关臭氧/活性炭联用体系处理高浓度有机制药废水方面的研究还比较少． 鉴于此，本文拟采用臭氧/活性炭联用体系对高浓度有机制药废水的处理进行深入研究，重点从pH、臭氧氧化、活性炭吸附、联用体系、可生化性及动力学模型的角度对臭氧/活性炭体系的降解机制进行深入讨论，以期为臭氧氧化降解处理制药废水提供参考．
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