H2O2催化氧化预处理微污染原水的试验研究.docx

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1、H2O22催化氧氧化预处处理受污染源水影响响因素的的试验研研究付亮1张张杰2（1广广东省建建筑设计计研究院院，广东东广州，55100010；2湖南省省水利水水电勘测测设计研研究总院院，湖南南长沙，44100007）摘 要要： 利利用静态态批量试试验研究究H2O2催化氧氧化预处处理受污污染源水水时，催催化剂的的种类及及投量和和H2O2的投量量对处理理效果的的影响。试验结结果表明明：对本本试验水水源而言言，水合合MnOO2的催化化效果最最好，其其最佳投投量为00.60.88mg/L，HH2O2的最佳佳投量为为1015mmg/LL。关键词：H2O2受污染源水 催化剂剂Studdy oon tthe

2、Efffectt off Prretrreattmennt wwithh Prromootedd Oxxidaatioonoff Hyydroogenn Peeroxxidee anndCaatallystt foor CConttamiinatted Raww WaaterrFu LLingg1Zhaang Jiee2(1.TThe Arcchittectturaal DDesiign & Reeseaarchh Innstiitutte oof GGuanngdoong Proovinnce,Guaangddongg51000100,Chiina;2.Huunann Hyydroo & P

3、roowerr Deesiggn IInsttituute,Chaangssha 41000077,Chiina)Absttracct: Thhe ppapeer mmainnly liees iin uusinng bbatcch sstattic tessttoo reeseaarchh onn thhe eeffeect of preetreeatmmentt wiith proomotted oxiidattionn off hyydroogenn peeroxxidee annd ccataalysst ffor conntamminaatedd raaw wwateer, incc

4、luddingg thhe ttypee annd ddosee off caatallystt annd ddosee off hyydroogenn peeroxxidee.Thee reesullts off thhis expperiimennt iindiicatted thaat, acccorddingg too thhe wwateer oof tthiss teest, hyydraatioon mmangganeese diooxiddeiss thhe bbestt caatallystt annd tthe besst ddosee iss abboutt 0.600.

5、8mmg/LL, tthe besst ddosaage of H2O2is aboout 1015mmg/LL.Keywwordds: Hydrrogeen pperooxidde; Conttamiinatted raww waaterr;Cataalysst常规的水水处理工工艺主要要是去除除水中的的泥沙（即即除浊）和和防止水水传播疾疾病（即即消毒）1。随着环境污染的日益严重，源水中有了更加复杂的杂质，如：芳香族化合物等有机污染物。用常规的水处理工艺对于这些复杂的有机物的去除效果甚微（根据国内外的实验研究和实际生产结果表明受污染原水用常规处理工艺对水中有机物的去除率为2030%）1。这些没

6、有被去除的有机物在水中的存在对人们的健康构成了巨大的潜在威胁。因此，有必要对常规水处理工艺进行补充和完善。高级化技术（AOPs）作为有效去除有机物的处理方法而逐渐被开发2、3、4、5、6。本试验就是研究H2O2催化氧化预处理微污染源水的效果，并以TOC和UV254作为主要的评价指标。1试验方方法及仪仪器1.1 试验仪仪器和药药品试验的主主要仪器器：智能能型混凝凝实验搅搅拌仪、紫外/可见分分光光度度计、浊浊度计、TOCC测定仪仪试验所用用药剂：分析纯纯FeSSO4、分析析纯FeeCl33、分析析纯MnnSO44、分析析纯KMMnO44、500% HH2O2（注：试试验中用用到的水水合MnnO2是

7、用分分析纯MMnSOO4和分析析纯KMMnO44按一定定比例配配制而成成）1.2 试验方方法将取来的的受污染染较严重重的水与与水厂的的入厂水水按一定定比例稀稀释成微微污染水水，在水水池中静静置2天天后作为为试验处处理用水水；然后后把水放放入智能能型混凝凝实验搅搅拌仪的的烧杯中中，每个个烧杯中中放1升升水。烧杯中投投加一定定量的PPAC（聚聚合氯化化铝），投投加量按按照南方方某水厂厂的生产产投加量量投加为为10mmg/ll，让搅搅拌仪在在80rr/miin的转转速下工工作5分分钟；之之后向烧烧杯中投投加H22O2和催化化剂，让让搅拌仪仪在500r/mmin的的转速下下工作115分钟钟。然后后静置

8、220分钟钟，取上上层清液液进行处处理后的的水质检检测。2试验结结果及分分析试验水源源取自南南方某条条河流污污染比较较严重的的河段，在在水池中中静置22天后作作为试验验原水。试验原原水浊度度为46(NTTU)，UV2554为00.0440.116%，TOC为2.32.5mg/l，PH值6.08.0，水温2527。2.1催催化剂种种类的影影响采用PAACHH2O2催化化剂处理理工艺，在在催化剂剂和H22O2投量都都相同的的条件下下做对比比试验。对于浊浊度、UUV2554和TTOC的的去除效效果对比比如图11所示。图1 不同催催化剂情情况下的的处理效效果对比比图从图1可可见，在在FeSSO4、Fe

9、eCl33和水合合MnOO2三种不不同的催催化剂催催化作用用下，PPACH2O2催化化剂处理理工艺对对受污染染源水的的处理效效果是由由很大差差别的。其中水水合MnnO2作为催催化剂相相对于FFeCll3作为催催化剂时时，浊度度和UVV2544的去除除率都高高出200以上上，TOOC去除除率也高高出了110以以上。水水合MnnO2作为催催化剂时时对于源源水中的的浊度和和有机物物的去除除效果都都是最佳佳的，FFeSOO4效果次次之，FFeCll3效果最最差。2.2 催化剂剂和H22O2投加量量的影响响考虑到水水合MnnO2作为催催化剂时时的处理理效果是是最好的的，而且且也具有有代表性性。因此此，在

10、研研究催化化剂和HH2O2的投量量对试验验效果的的影响时时，就以以水合MMnO22催化氧氧化为研研究对象象。催化剂为为水合MMnO22，在不不同的水水合MnnO2和H2O2投加量量时，HH2O2催化氧氧化对TTOC、UV2554、浊浊度的处处理效果果分别如如图2、图3、图4所示。当度仪仪器x00图2 催催化剂为为水合MMnO22时H22O2催催化氧化化对TOOC的去去除效果果图3 催化剂剂为水合合MnOO2时HH2O22催化氧氧化对UUV2554的去去除效果果图4 催化剂剂为水合合MnOO2时HH2O22催化氧氧化对浊浊度的去去除效果果1) 水水合MnnO2的投加加量对预预处理的的影响对于有机

11、机物的去去除效果果，由图图2和图3可见，随随着水合合MnOO2的投加加量的增增加，TTOC和和UV2554的去去除率都都是先增增加，达达到一定定程度后后减小。这是因因为当水水合MnnO2的投加加量增加加以后，更更有利于于催化反反应的进进行，反反应生成成的OHH的量也也会增加加7、8、99、100。大大量的OOH的共同同存在将将会引起起OH互相之之间的反反应，从从而消耗耗掉部分分的OHH，当这这种彼此此之间的的反应消消耗掉的的OH量大于于由于水水合MnnO2的投加加量增加加而生成成的OHH量时，处处理效果果将会比比增加水水合MnnO2投加量量之前差差。当这这种彼此此之间的的反应消消耗掉的的OH量

12、小于于由于水水合MnnO2的投加加量增加加而生成成的OHH量时，处处理效果果将会比比增加水水合MnnO2投加量量之前好好。试验验结果表表明，水水合MnnO2的投加加量在00.8mmg/LL左右比比较合适适。对于浊度度的去除除效果，从从图4可看出出，随着着水合MMnO22投加量量的增加加，浊度度的去除除率得到到一定提提高，当当水合MnnO2投加量量大于0.8mgg/L后，浊浊度去除除率随着着水合MnnO2投加量量的增加加减少。这说明明水合MnnO2对于混混凝有较较好的促促进作用用，但是是水合MnnO2投加量量过大时时，混凝凝效果反反而不如如投加少少量水合合MnOO2。由试试验结果果可见，对对于浊

13、度度的去除除而言，水合MnO2的投加量也是在0.8mg/L左右比较合理。2) HH2O2的投加加量对预预处理的的影响由图2和和图3可见，随随着H2O2投加量量的增加加，TOOC的去去除率不不断提高高。与只只投加PPAC的的常规处处理相比比，TOOC的去去除率提提高了约约25%。当水合合MnOO2投加量量为0.8mgg/L时，H2O2投加量量大于122mg/L后，UVV2544的去除除率可达达到400%以上，较较只投加加PACC的常规规处理提提高了220%以上。对于浊度度的去除除效果，从从图4可看出出，随着着H2O2投加量量的增加加，浊度度的去除除率以比比较稳定定的速度度增加。当H2O2投加量量

14、大于118mgg/L时，浊浊度去除除率达到到80%以上，比比只投加加PACC的常规规处理提提高了440%以上。3结论、H22O2催化氧氧化预处处理工艺艺对受污污染源水水进行处处理后，源水的浊度、UV254和TOC的去除效果都较好。、就本本试验所所用水源源而言，采采用的三三种催化化剂对有有机物和和浊度的的去除效效果各不不相同。水合MMnO22最好，FFeSOO4次之，FFeCll3最差。 、根据据UV2554的去去除率远远大于TTOC的的去除率率这一试试验结果果可推知知，H2O2催化预预氧化工工艺虽然然能生成成氧化能能力非常常强的OOH自由基基，但也也并不是是把所有有的有机机物都氧氧化成无无机物

15、，而而是把大大部分的的大分子子有机物物或芳香香族有机机物氧化化成小分分子有机机物，这这些小分分子的有有机物被被混凝剂剂吸附沉沉降去除除。、对于于本试验验所用之之源水，水合MnO2的最佳投量是0.60.8mg/L，H2O2的最佳投加量是1015mg/L。 参参考文献献1 王占生生,刘文文君.微微污染水水源饮用用水处理理M.北京京:中国国建筑工工业出版版社,119999，577699.2 孙贤波波,赵庆庆祥,曹曹国民,周军.高级氧氧化法的的特性及及其应用用J.中国国给水排排水,220022, 118(55):333-335.3刘刘冬莲,黄艳斌斌.OOH的形形成机理理及在水水处理中中的应用用J.环境

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