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2022-07-12    来源:http://www.o3test.com/   浏览量:    

问:大家知道,偏碱性条件有利于单独臭氧氧化,该条件下臭氧分解速度很快。在催化臭氧状况下,碱性条件是否也更有利于臭氧发挥效果? 

答:就pH值和碱度影响问题,在此表达我团队的共识。

我们并不怀疑很多文献报道:pH值高,臭氧分解加快,生成•OH,形成高级氧化机制。

但我的研究生做了大量实际工业废水深度处理的试验研究,结果并非这样。一般水质条件下,pH值(6.0 – 9.0)对催化臭氧化去除有机物的影响甚小;若废水的碱度很高(1000 – 3000 mg/LCaCO3计),调至弱酸性(pH6.5)处理效果明显改善。

大家知道:大气中有少量的CO2,所以自然水体中存在着CO2的溶解平衡。但CO2偏化学溶解,在一些条件下溶解量加大:

CaCO3 + CO2+ H2→ Ca2+ + HCO3- 

由此形成水质指标中的“碱度”。实际上,废水生物处理中不断形成CO2,处理后废水的碱度是升高的,一般在300 mg/L左右(以CaCO3计)。也就是说:实际生化处理后,废水都存在着碳酸根电离平衡。

但在不同的pH值条件下,HCO3CO32-存在着相应的电离平衡。当pH值高时,CO32-比例高;而CO32-HCO3-•OH的更强猝灭剂。这种情况下,pH值高对废水的高级氧化并无益处。这就是我们的学术观点。

在此强调:文献讲的pH值高有利,与我们上述观点并不矛盾。前者讲的实验室人工配水,后者讲的是实际工业废水生化处理后出水。在催化剂大量存在条件下,水中OH -根催化效果更为次要,而CO 32-猝灭•OH的作用更为突出。

很早,研究生们用钢铁企业焦化废水做实验,证实了催化臭氧的效果:

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pH值几乎没有影响:

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    后来发现造纸废水碱度高,影响催化臭氧化。先将原废水(pH8.11)软化(驱除碳酸根),再调至中性(pH7.78),催化臭氧化效果大幅提高:

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  还碰到过白酒酿造废水碱度也很高,这次我们“偷懒”,不做软化,仅将原始pH值从7.6调至6.5,效果同样显著:

图片

 

有关成果发表:

[1] Xufang Li, Weiyu Chen, Luming Ma, Hongwu Wang and Jinhong Fan. Industrial Wastewater Advanced Treatment Via Catalytic Ozonation with an Fe-Based Catalyst. Chemosphere 195, (2018): 336-343.

[2]陈炜彧,李旭芳,马鲁铭.铁基催化剂催化臭氧深度处理煤化工废水.环境工程学报,2018121):86-92

文章来源:马鲁铭 铁基催化剂催化臭氧


标签:催化臭氧氧化(2)pH值(1)


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