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随着工业的迅猛发展,工业废水中大量难降解、高毒性有机污染物进入自然环境,导致了严重的环境污染问题,引起了人们对环境质量和人体健康的广泛关注。其中,印制电路板(PCB)制造产生的清槽废水是一种典型的高浓度、难降解有机废水,现有的废水处理方法成本高、降解不彻底,难以满足日益严格的环境保护要求。催化臭氧氧化法是一种高级氧化处理技术,具有高效、快速处理高浓度难降解有机废水的特点,在处理PCB清槽废水方向具有良好的应用前景。本文以PCB清槽废水为研究对象,研究了氧化钙催化臭氧氧化过程中影响有机废水COD去除率的因素,并对实验因素进行优化,从而达到高效、低成本降解有机物的目的。其次,探讨了催化臭氧氧化体系中有机物降解机理和可能降解途径。最后,考察了催化剂循环使用的可行性。主要实验结论如下:(1)PCB清槽废水属于典型的高浓度难降解有机废水,COD浓度高达20246.4mg/L,废水中含有至少20种有机物,主要包括正己烷、乙二醇单丁醚、异丙醇、乙二醇、异山梨醇以及二乙二醇单乙醚等。(2)氧化钙具有促进臭氧氧化降解PCB清槽废水的特性。在pH值为13.0、氧化钙投加量为4.0 g、气体流程为13 cm、处理时间为180 min、臭氧用量为200mg/min条件下,PCB清槽废水COD去除率可达96.72%。(3)以时间和成本为优化目标,采用单纯形方式对臭氧氧化降解PCB清槽废水过程进行优化,结果表明,在pH为12.97、氧化钙投加量为1.0 g、气体流程为11cm、处理时间为150 min、臭氧用量为120 mg/min条件下,PCB清槽废水的降解时间短、成本低、COD去除率可达到90.04%。(4)叔丁醇猝灭实验和水杨酸示踪实验结果间接证明:氧化钙存在条件下,臭氧氧化有机物过程涉及羟基自由基降解途径,即氧化钙具有催化臭氧氧化降解有机物的特征。(5)催化臭氧氧化降解PCB清槽废水的中间产物剖析表明,部分有机物直接被臭氧氧化形成小分子,部分有机物先与羟基自由基结合形成羟基化产物后,再被氧化为小分子,并进一步被羟基自由基氧化形成二氧化碳和水,降解过程中无有毒有害物质产生。(6)氧化钙具有良好的循环性能。氧化钙经过五次循环后,有机物的COD去除率仍然高达84.04%(略低于氧化钙首次使用时的去除率92.78%,但远高于单独臭氧氧化体系的去除率71.2%)。即经过循环使用后催化剂部分失活,失活的可能原因包括:团聚现象、有效成分转变形成碳酸钙以及孔径变大且分布不均匀等。