O 3 /ACF体系降解废水中的三烯丙基异氰脲酸酯
发布时间：2022-01-26 08:27
三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）生产废水具有有机物浓度高、难降解的特点,常规的处理方法对其处理效果普遍较差。本研究采用O3/ACF协同催化氧化技术,以三烯丙基异氰脲酸酯（TAIC）生产废水为研究对象,分析了O3/ACF催化降解TAIC废水的作用机理,并考察了ACF（活性炭纤维）用量、O3浓度、pH、TAIC初始浓度及ACF使用次数对处理效果的影响。实验结果表明:通过投加叔丁醇和双氧水的对比分析,验证了反应过程中·OH自由基的存在;在ACF投加量为1.2 g·L-1,TAIC初始浓度200 mg·L-1,pH 7.0,臭氧浓度2 g·h-1,反应40 min后,TAIC的去除率为93.54%。
【文章来源】：环境工程学报. 2017,11(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
实验装置图
第2期赵泽华等:O3/ACF体系降解废水中的三烯丙基异氰脲酸酯图2TAIC的浓度标准曲线Fig．2StandardcurveofTAICconcentrations2结果与讨论2.1TAIC生产废水水质分析根据现场中试数据可知，目前污水处理系统运行时，处理效率较低，出水水质不能实现稳定达标排放。该工艺中母液池主要收集分离废水、一次洗涤废水，因此有机污染物浓度较高且盐度较大;而调节池则将生活污水及二次、三次洗涤废水混合收集，相对母液池废水来说，其有机物含量、盐度均明显降低。由表1中的数据可知，TAIC生产废水在经过A2/O法处理后，虽然COD有大幅的降低，但是还未能满足排放和回用标准，同时B/C也不到0.1;属于难生物降解的废水，常规的生化处理方法难以使废水稳定达标排放。由于水中主要有机物为TAIC及DMF，为了定量分析废水中主要有机物的浓度，根据实际条件，根据配制的标准溶液绘制出标准曲线后，得出各运行阶段水中有机物浓度如表2所示。表1常规水质指标分析结果Table1Analysisresultsofconventionalwaterqualityindex指标母液池调节池一级生化池出水口pH值3777盐度/%10.21.080.940.87COD/(mg·L－1)36114.383067.611292.84659.23BOD5/(mg·L－1)8603409036氯离子/(mg·L－1)64430.026097.494248.773149.95氨氮/(mg·L－1)878.93228.28135.4860.71表2TAIC生产废水中主要污染物浓度Table2MainpollutantconcentrationsofTAICproductionwastewater/(mg·L－1)污染物类别母液池调节池中间池TAIC1703.21773.53680.92DMF920.37245.0432.33由实验结果可知，母液池中主要有机物TAIC的浓度为1703.21mg·L－1，DMF的浓度为920.37mg·L－1;调节池中TAIC及DMF的浓度分别降至773.53和245.04mg·L－1;而在生化?
环境工程学报第11卷图3不同反应体系下TAIC废水的处理效果Fig．3ＲemovalefficiencyofTAICwastewaterwithdifferentreactionsystem作为·OH自由基促进剂与未加入抑制剂和促进剂的实验进行对比。由于在臭氧投加量为2g·h－1条件下，TAIC的去除率已达到90%以上，再加入少量H2O2，TA-IC的去除速率提升并不显著，为了更好的研究H2O2的促进作用，将臭氧浓度降至1g·h－1进行考察。如图3所示，在20℃下，TAIC初始浓度为200mg·L－1，催化剂投加量为1.2g·L－1，臭氧投加量为2g·h－1的条件下，加入10mg·L－1的叔丁醇，反应40min后的降解率分别为93.54%和65.54%。在上述其他条件不变的情况下，臭氧投加量为1g·h－1，加入少量H2O2，反应效率明显提升，反应40min后的加0mL、5mLH2O2下TAIC的降解率分别为30.96%和55.91%。2.2.2反应参数对TAIC降解效率的影响本实验分别从臭氧浓度、催化剂投加量、pH值及TAIC的初始浓度等反应条件下，研究其对O3/ACF催化氧化TAIC处理效果的影响。1)催化剂投加量的影响。在TAIC初始浓度为200mg·L－1，20℃，pH为7，气体流量为3L·min－1，臭氧投加量为2g·h－1的条件下，分别添加0.4、0.8、1.2和1.6g·L－1ACF，考察其对TAIC降解效率的影响。实验结果如图4(a)所示，催化剂的用量对TAIC的去除效果有很大的影响。随着催化剂用量的逐步增加，TAIC的降解效率也随之逐步提高;当催化剂投加量在1.2g·L－1以上时，进一步增加催化剂用量，降解效果没有明显的提高趋势。在臭氧催化降解TAIC的过程中，臭氧的间接氧化起主导作用［16-18］，而催化剂可以促进·OH自由基的产生并吸附溶液中的TAIC，具有较好的的辅助降解作用?
【参考文献】：
期刊论文
[1]降解DMF引起污泥毒性及其毒性空间分布特性研究[J]. 胡园园,杨娜,丁毅,徐文璐,陈秀荣,艾奇峰,陈善佳,王利鹏,黄华. 环境科学. 2013(04)
[2]高效液相色谱法测定三烯丙基异氰尿酸酯的含量[J]. 孔庆池,朱玲. 化学试剂. 2012(04)
[3]生化+吹脱工艺处理PU革废水工程实践[J]. 裘建平,张钰靓,赵明军,郑钊,任俊华. 水处理技术. 2010(10)
[4]化工园区混合化工废水处理技术研究[J]. 冯粒克,喻学敏,白永刚,梁志冉. 污染防治技术. 2010 (04)
[5]活性炭纤维的预处理及其SCR催化活性研究[J]. 沈伯雄,周元驰,史展亮,杨婷婷. 燃料化学学报. 2008(03)
[6]EGSB工艺处理DMF废水的试验研究[J]. 王毅军,张振家. 工业水处理. 2007(07)
[7]O3/H2O2去除水中硝基苯效果与机理[J]. 沈吉敏,陈忠林,李学艳,齐飞,叶苗苗. 环境科学. 2006(09)
[8]有机胺及DMF废水的处理[J]. 王金娥. 化工安全与环境. 2005 (08)
硕士论文
[1]三烯丙基异三聚氰酸酯合成的研究[D]. 杨康.合肥工业大学 2013
[2]二甲基甲酰胺降解菌的分离筛选及其降解途径的研究[D]. 孙萃芳.哈尔滨工业大学 2010
[3]一株N，N-二甲基甲酰胺降解菌的特性及其在SBR系统中的生物强化作用[D]. 杨帅.南京农业大学 2011
本文编号：3610169
【文章来源】：环境工程学报. 2017,11(02)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
实验装置图
第2期赵泽华等:O3/ACF体系降解废水中的三烯丙基异氰脲酸酯图2TAIC的浓度标准曲线Fig．2StandardcurveofTAICconcentrations2结果与讨论2.1TAIC生产废水水质分析根据现场中试数据可知，目前污水处理系统运行时，处理效率较低，出水水质不能实现稳定达标排放。该工艺中母液池主要收集分离废水、一次洗涤废水，因此有机污染物浓度较高且盐度较大;而调节池则将生活污水及二次、三次洗涤废水混合收集，相对母液池废水来说，其有机物含量、盐度均明显降低。由表1中的数据可知，TAIC生产废水在经过A2/O法处理后，虽然COD有大幅的降低，但是还未能满足排放和回用标准，同时B/C也不到0.1;属于难生物降解的废水，常规的生化处理方法难以使废水稳定达标排放。由于水中主要有机物为TAIC及DMF，为了定量分析废水中主要有机物的浓度，根据实际条件，根据配制的标准溶液绘制出标准曲线后，得出各运行阶段水中有机物浓度如表2所示。表1常规水质指标分析结果Table1Analysisresultsofconventionalwaterqualityindex指标母液池调节池一级生化池出水口pH值3777盐度/%10.21.080.940.87COD/(mg·L－1)36114.383067.611292.84659.23BOD5/(mg·L－1)8603409036氯离子/(mg·L－1)64430.026097.494248.773149.95氨氮/(mg·L－1)878.93228.28135.4860.71表2TAIC生产废水中主要污染物浓度Table2MainpollutantconcentrationsofTAICproductionwastewater/(mg·L－1)污染物类别母液池调节池中间池TAIC1703.21773.53680.92DMF920.37245.0432.33由实验结果可知，母液池中主要有机物TAIC的浓度为1703.21mg·L－1，DMF的浓度为920.37mg·L－1;调节池中TAIC及DMF的浓度分别降至773.53和245.04mg·L－1;而在生化?
环境工程学报第11卷图3不同反应体系下TAIC废水的处理效果Fig．3ＲemovalefficiencyofTAICwastewaterwithdifferentreactionsystem作为·OH自由基促进剂与未加入抑制剂和促进剂的实验进行对比。由于在臭氧投加量为2g·h－1条件下，TAIC的去除率已达到90%以上，再加入少量H2O2，TA-IC的去除速率提升并不显著，为了更好的研究H2O2的促进作用，将臭氧浓度降至1g·h－1进行考察。如图3所示，在20℃下，TAIC初始浓度为200mg·L－1，催化剂投加量为1.2g·L－1，臭氧投加量为2g·h－1的条件下，加入10mg·L－1的叔丁醇，反应40min后的降解率分别为93.54%和65.54%。在上述其他条件不变的情况下，臭氧投加量为1g·h－1，加入少量H2O2，反应效率明显提升，反应40min后的加0mL、5mLH2O2下TAIC的降解率分别为30.96%和55.91%。2.2.2反应参数对TAIC降解效率的影响本实验分别从臭氧浓度、催化剂投加量、pH值及TAIC的初始浓度等反应条件下，研究其对O3/ACF催化氧化TAIC处理效果的影响。1)催化剂投加量的影响。在TAIC初始浓度为200mg·L－1，20℃，pH为7，气体流量为3L·min－1，臭氧投加量为2g·h－1的条件下，分别添加0.4、0.8、1.2和1.6g·L－1ACF，考察其对TAIC降解效率的影响。实验结果如图4(a)所示，催化剂的用量对TAIC的去除效果有很大的影响。随着催化剂用量的逐步增加，TAIC的降解效率也随之逐步提高;当催化剂投加量在1.2g·L－1以上时，进一步增加催化剂用量，降解效果没有明显的提高趋势。在臭氧催化降解TAIC的过程中，臭氧的间接氧化起主导作用［16-18］，而催化剂可以促进·OH自由基的产生并吸附溶液中的TAIC，具有较好的的辅助降解作用?
【参考文献】：
期刊论文
[1]降解DMF引起污泥毒性及其毒性空间分布特性研究[J]. 胡园园,杨娜,丁毅,徐文璐,陈秀荣,艾奇峰,陈善佳,王利鹏,黄华. 环境科学. 2013(04)
[2]高效液相色谱法测定三烯丙基异氰尿酸酯的含量[J]. 孔庆池,朱玲. 化学试剂. 2012(04)
[3]生化+吹脱工艺处理PU革废水工程实践[J]. 裘建平,张钰靓,赵明军,郑钊,任俊华. 水处理技术. 2010(10)
[4]化工园区混合化工废水处理技术研究[J]. 冯粒克,喻学敏,白永刚,梁志冉. 污染防治技术. 2010 (04)
[5]活性炭纤维的预处理及其SCR催化活性研究[J]. 沈伯雄,周元驰,史展亮,杨婷婷. 燃料化学学报. 2008(03)
[6]EGSB工艺处理DMF废水的试验研究[J]. 王毅军,张振家. 工业水处理. 2007(07)
[7]O3/H2O2去除水中硝基苯效果与机理[J]. 沈吉敏,陈忠林,李学艳,齐飞,叶苗苗. 环境科学. 2006(09)
[8]有机胺及DMF废水的处理[J]. 王金娥. 化工安全与环境. 2005 (08)
硕士论文
[1]三烯丙基异三聚氰酸酯合成的研究[D]. 杨康.合肥工业大学 2013
[2]二甲基甲酰胺降解菌的分离筛选及其降解途径的研究[D]. 孙萃芳.哈尔滨工业大学 2010
[3]一株N，N-二甲基甲酰胺降解菌的特性及其在SBR系统中的生物强化作用[D]. 杨帅.南京农业大学 2011
本文编号：3610169
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