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通過(guò)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(guò)生物處理后，焦化廢水中仍殘留有酚類(lèi)、苯類(lèi)、多環(huán)芳烴（PAHs）和含氮雜環(huán)化合物。如表7所示，可以通過(guò)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?gòu)U水中的有機(jī)污染物。通過(guò)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(guò)程中煉焦廢水中有害化合物對(duì)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(píng)估了臭氧預(yù)處理焦化廢水對(duì)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(wú)毒物質(zhì)。臭氧化后焦化廢水對(duì)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(shuō)，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(méi)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(huì)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(guò)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(guò)催化臭氧化的方法比通過(guò)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(duì)臭氧分解過(guò)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(duì)NH4 + -N的去除率幾乎沒(méi)有差異。這表明臭氧沒(méi)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(guò)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(guò)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(dòng)力學(xué)反應(yīng)。另一方面，當(dāng)將臭氧化用作生物過(guò)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。