采用Nano-TiO₂/O₃和Nano-TiO₂/UV/O₃進(jìn)行小試實驗。通過對DOC、UV254、BrO₃^-和甲醛進(jìn)行檢測分析,研究了不同體系去除腐殖酸（HA）并控制臭氧副產(chǎn)物生成的效果。結(jié)果表明,當(dāng)HA濃度為10 mg·L^-1時,Nano-TiO₂/O₃體系對DOC的去除主要在反應(yīng)進(jìn)行20 min內(nèi)完成,去除率僅達(dá)12.0%左右,對UV254的去除主要發(fā)生在2 min內(nèi),去除率僅達(dá)14.5%左右;而Nano-TiO₂/UV/O₃體系DOC和UV254的去除率分別達(dá)32.8%和53.3%。HA的存在顯著減少了NanoTiO₂/O₃體系BrO₃^-的生成量,出水BrO₃^-濃度為29.00μg·L-1,而Nano-TiO<... 

【文章來源】：環(huán)境工程學(xué)報. 2016,10(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

實驗裝置示意圖

捎萌芤篢OC含量或UV254值代表HA濃度［14-15］。在降解HA過程中，UV254消光值與TOC是被同步去除的，二者的測定結(jié)果具有很好的相關(guān)性［16］。本文采用0．45μm濾膜過濾測試水樣，故所測有機(jī)物指標(biāo)為DOC指標(biāo)。在Br－初始濃度為400μg·L－1、納米TiO2投加量為100mg·L－1、臭氧投加量為3．9mg·L－1、溶液初始pH為(6．5±0．2)、溫度為(25．0±0．5)℃、攪拌速度為500r·min－1、HA初始濃度為10mg·L－1條件下，Nano-TiO2/O3體系DOC和UV254的去除情況見圖2。圖2Nano-TiO2/O3反應(yīng)體系DOC和UV254去除情況Fig．2DOCandUV254removalinNano-TiO2/O3process由圖2可看出，Nano-TiO2/O3體系對DOC的去除主要在反應(yīng)進(jìn)行20min內(nèi)完成，去除率僅達(dá)12．0%左右;對UV254的去除主要發(fā)生在2min內(nèi)，去除率僅達(dá)14．5%左右。說明該體系對HA的去除效果不佳，后續(xù)可通過強(qiáng)化手段提高對HA的去除。此外，在納米TiO2催化臭氧化降解HA的過程中，UV254所表征的物質(zhì)被降解后，UV254值降低了，但這些物質(zhì)并未完全礦化，而是生成了一些中間產(chǎn)物，所6447

環(huán)境工程學(xué)報第10卷以對DOC的去除率會低于對UV254的去除率［15］。2．2Nano-TiO2/O3體系臭氧副產(chǎn)物生成情況由圖3可看出，隨著反應(yīng)時間的推移，含HA和不含HA條件下，nano-TiO2/O3體系BrO－3生成量均逐漸增加。HA的存在顯著減少了Nano-TiO2/O3體系BrO－3的生成量，出水BrO－3濃度為29．00μg·L－1。分析認(rèn)為，HA能與Br－、HOBr/OBr－競爭O3和·OH，同時，HA能與中間產(chǎn)物HOBr/OBr－反應(yīng)生成有機(jī)溴化物或Br－，從而減少該體系BrO－3的生成量［17］。結(jié)合圖2可知，在含Br－水的納米TiO2催化臭氧化過程中，HA的存在能消耗水中溶解的臭氧，從而抑制BrO－3的形成。實驗還發(fā)現(xiàn)，該體系處理HA并無甲醛生成。圖3不同HA濃度下Nano-TiO2/O3體系BrO－3濃度變化情況Fig．3BrO－3concentrationsinNano-TiO2/O3processwithvariedHAconcentrations2．3Nano-TiO2/UV/O3體系HA去除情況在Br－初始濃度為400μg·L－1、納米TiO2投加量為100mg·L－1、臭氧投加量為3．9mg·L－1、溶液初始pH為(6．5±0．2)、溫度為(25．0±0．5)℃、攪拌速度為500r·min－1、紫外波長=254nm時，不同HA濃度下Nano-TiO2/O3體系DOC和UV254的去除情況分別見圖4和圖5。如圖4所示，當(dāng)溶液Br－的初始濃度為400μg·L－1，HA濃度為1、5和10mg·L－1時，DOC去除率分別為24．0%、35．0%和32．8%。不同HA濃度下，DOC呈現(xiàn)相同的去除趨勢。反應(yīng)5min內(nèi)DOC濃度快速下降，之后達(dá)到平衡狀態(tài)。在光催化臭氧化反應(yīng)過程中，不僅有機(jī)物的結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化，部分具有非飽和有機(jī)物轉(zhuǎn)化為飽和有機(jī)物，使

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本文編號：3224132