問:大家知道,偏堿(jian)性(xing)條(tiao)(tiao)件有利于單獨(du)臭(chou)(chou)氧(yang)氧(yang)化,該條(tiao)(tiao)件下(xia)(xia)臭(chou)(chou)氧(yang)分(fen)解速度很快。在催化臭(chou)(chou)氧(yang)狀況下(xia)(xia),堿(jian)性(xing)條(tiao)(tiao)件是否(fou)也更有利于臭(chou)(chou)氧(yang)發揮(hui)效果?
答:就pH值和堿度影(ying)響問題(ti),在此(ci)表達(da)我團隊的共識。
我們并不(bu)懷疑(yi)很多(duo)文獻報道:pH值(zhi)高,臭氧分解加快,生(sheng)成•OH,形(xing)成高級氧化機制。
但我(wo)的研究生做了大量實際(ji)工業廢水(shui)(shui)深度處理的試驗研究,結果并非(fei)這樣。一般水(shui)(shui)質條件下,pH值(6.0 – 9.0)對催化(hua)臭(chou)氧化(hua)去除有(you)機(ji)物的影(ying)響(xiang)甚小;若廢水的堿度(du)很高(gao)(1000 – 3000 mg/L,CaCO3計),調至(zhi)弱酸(suan)性(xing)(pH為6.5)處理效果明(ming)顯改(gai)善。
大家知道(dao):大氣(qi)中(zhong)有少量的CO2,所以自(zi)然水體中存在著CO2的溶解平(ping)衡(heng)。但CO2偏化學溶(rong)解(jie),在一些條件下溶(rong)解(jie)量(liang)加大:
CaCO3 + CO2+ H2O → Ca2+ + HCO3-
由此形成水(shui)質指(zhi)標中的(de)“堿度”。實際上(shang),廢水(shui)生物處(chu)理中不斷(duan)形成CO2,處理后廢水的堿度(du)是升高的,一(yi)般在300 mg/L左右(以CaCO3計)。也就是(shi)說:實際生(sheng)化處(chu)理后,廢水都存在(zai)著碳酸根電離平衡。
但在(zai)不同的pH值條件下,HCO3- 與CO32-存在著相應的電(dian)離(li)平(ping)衡。當pH值高時(shi),CO32-比例高(gao);而CO32-比HCO3-是•OH的更強猝滅劑。這種(zhong)情況下,pH值高對(dui)廢(fei)水的(de)高級氧化并無益(yi)處(chu)。這就是我們的(de)學術觀點。
在此強調:文獻講的pH值(zhi)高有利,與(yu)我們上述觀點并不(bu)矛盾。前者講的(de)實驗室人工配水,后者講的(de)是(shi)實際工業廢水生化(hua)處理后出水。在(zai)(zai)催(cui)化(hua)劑大量存在(zai)(zai)條件下,水中OH -根催(cui)化效果更為次要,而CO 32-猝滅•OH的作用更為突(tu)出。
但pH值幾乎沒有影響:
還碰到(dao)過白酒釀造廢水堿度也(ye)很高,這次我們“偷懶(lan)”,不做軟(ruan)化,僅將(jiang)原始(shi)pH值(zhi)從7.6調至6.5,效果同樣顯著(zhu):
有關成果發表:
[1] Xufang Li, Weiyu Chen, Luming Ma, Hongwu Wang and Jinhong Fan. Industrial Wastewater Advanced Treatment Via Catalytic Ozonation with an Fe-Based Catalyst. Chemosphere 195, (2018): 336-343.
[2]陳煒彧,李(li)旭(xu)芳,馬魯銘(ming).鐵基催化(hua)劑催化(hua)臭氧深度處理(li)煤化(hua)工廢水.環境工程(cheng)學報,2018,12(1):86-92
文章來源:馬魯銘 鐵基催化劑催化臭氧