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化学工程 2018年第6期46卷 57-62页

作者：程雯李瑞恒全学军吴海峰罗丹杨鲁重庆理工大学化学化工学院重庆400054 重庆市生活垃圾资源化处理协同创新中心重庆401331

采用微泡反应器强化臭氧氧化处理酸性红18(AR 18),考察了在微泡反应器中压力、液相温度、进口臭氧质量浓度、初始pH值以及染料初始质量浓度对AR 18染料废水脱色及矿化率(TOC去除率)的影响。结果表明:反应器压力对染料废水脱色及矿化影... 详细信息

采用微泡反应器强化臭氧氧化处理酸性红18(AR 18),考察了在微泡反应器中压力、液相温度、进口臭氧质量浓度、初始pH值以及染料初始质量浓度对AR 18染料废水脱色及矿化率(TOC去除率)的影响。结果表明:反应器压力对染料废水脱色及矿化影响较小;温度和初始pH值对废水脱色影响较小,但温度及适当初始pH值(2—10)增加有利于染料矿化;进口臭氧质量浓度的增加,有利于废水脱色及矿化。同时还将该微泡反应体系与传统鼓泡反应器进行对比研究,结果表明:微泡反应器中脱色及矿化效果都远高于鼓泡反应器,微泡反应器中废水完全脱色缩短了约12 min以上,氧化处理35 min后,微泡反应器中矿化率高达鼓泡反应器的3倍以上。

关键词：臭氧氧化微泡反应器废水酸性红18 降解矿化

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微泡强化臭氧传质及其对产生羟基自由基的影响

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化学反应工程与工艺 2017年第5期33卷 458-465页

作者：程雯全学军罗丹李瑞恒杨鲁重庆理工大学化学化工学院重庆400054 重庆市生活垃圾资源化处理协同创新中心重庆401331

为提高臭氧在水中的传质效率,设计了微泡反应器强化臭氧传质,考察了在该反应器中不同压力、温度、臭氧进口浓度及流量对液相中臭氧浓度以及羟基自由基产生的影响。结果表明,液相中臭氧浓度受压力影响较小,反应器压力增加可使液相中羟基... 详细信息

为提高臭氧在水中的传质效率,设计了微泡反应器强化臭氧传质,考察了在该反应器中不同压力、温度、臭氧进口浓度及流量对液相中臭氧浓度以及羟基自由基产生的影响。结果表明,液相中臭氧浓度受压力影响较小,反应器压力增加可使液相中羟基自由基产生量增大;进口臭氧浓度及流量的增加,可使液相中臭氧浓度以及羟基自由基产生量增大;液相温度升高导致液相中臭氧浓度降低,但可以提高液相中羟基自由基产生量。同时还将该微泡反应体系与传统鼓泡反应器进行对比研究,结果表明,微泡反应器能有效地提高传质效率,液相中臭氧浓度达到稳定状态时约为14 mg/L,比鼓泡反应器高约10%。微泡加压反应器中羟基自由基产生效果更好,臭氧通入5 min,微泡反应器中羟基自由基浓度高达121.45×10^(-6)mol/L,比鼓泡反应器提高了约11倍,且微泡反应器中废水脱色及矿化效率都高于传统鼓泡反应器。

关键词：微泡反应器臭氧羟基自由基传质废水

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臭氧氧化处理染料废水的过程强化

臭氧氧化处理染料废水的过程强化

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作者：罗丹重庆理工大学

学位级别：硕士

染料废水存在水量大、水质复杂、色度深、以及含有“三致”毒性物质等特点。若不妥当处理,将造成严重的环境污染,从而危害人体健康。在染料废水处理方面,臭氧氧化技术由于其高效性和无二次污染特点而被广泛研究。然而,传统的臭氧氧化技... 详细信息

染料废水存在水量大、水质复杂、色度深、以及含有“三致”毒性物质等特点。若不妥当处理,将造成严重的环境污染,从而危害人体健康。在染料废水处理方面,臭氧氧化技术由于其高效性和无二次污染特点而被广泛研究。然而,传统的臭氧氧化技术由于其成本较高,传质效率低,臭氧利用率低,从而阻碍了该技术工业应用发展。本研究设计微泡加压反应器强化臭氧氧化技术,氧化降解酸性红18(AR 18)模拟染料废水。采用VOF模型模拟外加压力场对微泡反应器内气液界面的变化规律,并考察了该反应器对臭氧传质,废水脱色及矿化(TOC去除率)效率的影响。同时还将微泡加压强化O/Ca(OH)体系,研究了该联用技术对染料废水矿化降解的影响及强化机理。全文的主要研究结果如下:微泡加压反应器有效提高了其传质效率,液相中臭氧浓度达到稳定状态速率较快,其液相中臭氧浓度约为11.7 mg/L,比鼓泡体系高约10%。微泡加压反应器中羟基自由基产生量高于传统鼓泡体系,臭氧通入5 min,微泡体系中羟基自由浓度高达121.45μM,比鼓泡体系提高了约11倍。液相中臭氧浓度以及羟基自由基产生量受压力影响较小,温度影响较大,水中臭氧浓度随温度的增加而减少,羟基自由基产生量随温度增加而增加,两者都随进口臭氧浓度及流量的增加而增加。微泡反应体系中废水脱色及矿化效率都高于鼓泡体系,微泡体系中染料废水完全脱色需8 min,臭氧氧化处理35 min,对废水TOC去除率高达70%以上。矿化过程通过一级动力学拟合,测得微泡体系中一级反应速率常数为0.0343 min-1,比鼓泡体系反应速率常数高一个数量级。在微泡体系中,体系压力变化对废水脱色率及TOC去除率影响较小;在相同处理时间下,酸性红18初始浓度越大,脱色率和矿化率越小;进口臭氧浓度越高,染料废水的脱色及矿化效果越好。运用色谱-质谱联用(GC-MS)检测了氧化过程中8种中间产物,并依此推测出了酸性红18的降解机理。在微泡加压反应器强化O/Ca(OH)体系中,考察了Ca(OH)用量、体系压力、液相温度、酸性红18初始浓度以及进口臭氧流量及臭氧浓度对废水脱色及TOC去除影响。在0 g/L间,废水脱色和矿化效率随着Ca(OH)加入量的增加而增加,最佳Ca(OH)用量为2 g/L。废水脱色率及TOC去除率受体系压力、温度影响较小;在相同处理时间下,酸性红18初始浓度越大,脱色率和矿化率越小;臭氧进口浓度和进口流量的增加有利于酸性红18脱色与矿化。O/Ca(OH)体系中强化机理为Ca(OH)电离产生OH-和Ca,在OH-/O条件下有利于羟基自由基产生,同时Ca及时去除羟基自由基清除剂CO2-生成CaCO沉淀,从而使反应能持续高效进行。

关键词：酸性红18 臭氧氧化微泡反应器气-液传质脱色率矿化率

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