臭氧在橡膠促進(jìn)劑廢水處理中的應(yīng)用研究
摘要:研究了用臭氧預(yù)處理橡膠促進(jìn)劑廢水的方法和效果,并通過改變pH、填料和助劑等條件以確定最佳反應(yīng)工況,結(jié)果表明,臭氧在處理該種廢水時(shí)COD 的去除率在20%以上,在調(diào)節(jié)pH 至8~9 且投加大理石填料和助劑的情況下,COD 的去除率可達(dá)44%,大大降低了后續(xù)生物處理的有機(jī)負(fù)荷,提高了可生物氧化性。
關(guān)鍵詞:橡膠促進(jìn)劑廢水;臭氧;pH;COD 去除率
橡膠促進(jìn)劑產(chǎn)品包括MBT (2- 硫醇基苯駢噻唑)、NOBS (N- 氧二亞乙基-2- 苯駢噻唑次磺酰胺)、TBBS (N- 叔丁基-2- 苯駢噻唑次磺酰胺)、TMTD(一硫化四甲基秋蘭姆)等,在其產(chǎn)品生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢水中,都含有苯環(huán)系物及雜環(huán)化合物等原料、反應(yīng)中間體、低聚物、產(chǎn)品,在廢水處理工藝中屬于難降解的有機(jī)化工廢水,由于工藝廢水中還有大量的鹽份、有機(jī)硫化物及有機(jī)胺類物質(zhì),水質(zhì)復(fù)雜,BOD5/COD 約為0.04,可生化性極差。目前國內(nèi)對于該種廢水的處理方法主要有物化法和生物法。
物化法有Fenton 試劑強(qiáng)氧化法和蒸餾法。這兩種方法是當(dāng)廢水中的有機(jī)物濃度很高時(shí),用于廢水的預(yù)處理。生物法多采用高效優(yōu)勢菌法,即經(jīng)過馴化、培養(yǎng)出能夠有效去除廢水中有機(jī)物且存活率高的菌種。由于廢水中較高的鹽分和大量的有毒物質(zhì),單純使用生化處理難以達(dá)到排放要求,因此使用物化-生化組和工藝聯(lián)合處理的方式是處理該廢水的發(fā)展方向[1-2]。臭氧在自來水、游泳池消毒技術(shù)領(lǐng)域已得到應(yīng)用[3-5],但在工業(yè)水處理方面應(yīng)用較少。臭氧法具有工藝簡單,操作簡便的優(yōu)點(diǎn),適用于處理一些高難度有機(jī)廢水,目前國內(nèi)未見用臭氧處理橡膠促進(jìn)劑綜合廢水的報(bào)道,因此研究開發(fā)新的處理工藝具有較大現(xiàn)實(shí)意義。
臭氧是氧氣的同素異形體,化學(xué)性質(zhì)極為活潑,氧化能力極強(qiáng)。O3氧化還原電位為2.07 V,僅次于F2[6]。臭氧在液相中的反應(yīng)機(jī)理極其復(fù)雜,可直接氧化水中部分有機(jī)物,而且在水中分解為原子氧和氧氣,會(huì)產(chǎn)生一系列羥基自由基[7],新生成的羥基自由基非常活潑,可與橡膠促進(jìn)劑廢水中的苯環(huán)系物和反應(yīng)中間體發(fā)生氧化還原反應(yīng),使得大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì),從而降低COD 值,并使得原來不可生物降解的物質(zhì)變?yōu)榭缮蛞咨镔|(zhì),即提高了可生化性。
本文采用臭氧對某廠橡膠促進(jìn)劑生產(chǎn)廢水進(jìn)行臭氧預(yù)氧化處理試驗(yàn),初步考察臭氧在不同條件下對該廢水COD 的去除率以及對水質(zhì)的影響。
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