臭氧降解高浓度腐殖酸动力学
摘要：采用臭氧氧化法降解高浓度腐殖酸废水,并研究了臭氧对腐殖酸的降解动力学,考察了臭氧投量、初始腐殖酸浓度、初始pH和反应温度对臭氧降解高浓度腐殖酸废水的影响。结果表明,在臭氧投量为3.46g·h-1,初始腐殖酸浓度为1000mg·L-1,初始pH=8.0,反应温度为303K,反应30min的条件下,腐殖酸的去除率达到89.04%。在臭氧投量为1.52~6.01g·h-1,初始腐殖酸浓度为250~1000mg·L-1,初始pH为2.0~10.0,反应温度在283~323K的范围内,臭氧降解腐殖酸符合拟一级动力学模型,通过对实验数据拟合,得到反应动力学方程,反应活化能较低(Ea=1.30×104J·mol-1),并且模型计算数值与实际数据吻合良好(平均相对误差为7.62%)。
关键词：臭氧，腐殖酸，动力学，氧化，羟基自由基
腐殖酸（humicsubstances,HS）是一类大分子难生化降解有机物,其结构组成十分复杂。腐殖酸能够在消毒过程中和含氯消毒剂反应生成具有“三致效应”的消毒副产物；并且腐殖酸还能与重金属离子络合，增强其生物毒性；此外，腐殖酸还是引起水体色度的重要物质。虽然对于腐殖酸的去除研究属于水处理领域当前的热点问题，但大多数研究集中于低浓度腐殖酸的去除，对于高浓度腐殖酸的去除研究鲜有报道。而随着我国经济不断发展，膜处理等深度处理技术开始广泛应用于垃圾渗滤的深度处理，其截留浓缩液中含有浓度极高的腐殖酸类物质，已经成为水处理领域的难点问题。
臭氧氧化法作为一种高效的高级氧化技术，在去除废水中的难生化处理有机物方面有广泛的应用，能够有效地处理高色度、高浓度、难生化处理的有机废水。本研究通过臭氧氧化法对高浓度腐殖酸废水降解，分析了臭氧氧化过程中的主要因素对降解效果的影响，并建立了臭氧氧化法降解高浓度腐殖酸废水的降解动力学方程，以期为臭氧氧化技术在处理高浓度腐殖酸废水的应用提供理论参考和设计依据。
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