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当前,水资源污染是世界各国普遍面临的急需解决的问题之一。很多人工合成的有机污染物溶入水体,它们很难以传统的处理方法特别是生物处理方法加以降解。 本文研究了一种新的难降解有机物的电化学处理方法,自制了交变脉冲电解—臭氧协同处理一体化反应装置,该装置采用低电压、低频率交变脉冲电源,较彻底地克服了可溶性电极的极化和钝化问题。同时经实验证明脉冲电解和臭氧氧化具有较高的正向协同效应;而这一协同效应更进一步提高了电解效率。 本文以苯胺这一公认的典型有毒难降解有机物作为实验研究对象,以探索对这类有机物进行高效降解或清除的新方法。通过对苯胺的降解研究,确定了交变脉冲电解和臭氧协同处理时的最佳工艺条件:在pH值为10,最大脉冲电流为13.89A/dm~2、交变脉冲周期为1min、臭氧流量为450mg/min,反应时间为30min时,对浓度100mg/L的苯胺模拟废水1250ml进行处理,降解率可达92.04%。而当反应时间为30min时,单一的交变脉冲电解和单一的臭氧氧化苯胺的最佳降解率分别为31.99%和37.04%。在相同的处理时间下,交变脉冲电解—臭氧协同对苯胺的降解率比单一的交变脉冲电解提高了60.05%、比单一的臭氧氧化对苯胺的降解率提高了55%、比单一的交变脉冲电解和单一的臭氧氧化对苯胺的降解率之和提高了23.01%。 以以上工艺条件为基础,进一步探索了在交变脉冲电解—臭氧一体化反应器中加入过氧化氢的协同作用。当处理时间为20min时,交变脉冲电解—臭氧协同处理苯胺的效率为67.45%,而加入过氧化氢1.2ml/L后的处理效率为96.23%;过氧化氢加入后,三者的协同效应使降解效果进一步提高了28.78%。通过正交实验确定臭氧—交变脉冲电解—过氧化氢协同降解苯胺的最佳组合条件为:脉冲周期30s、臭氧流量600mg/min、过氧化氢0.8ml/L、反应时间20min时,苯胺的降解率为96.12%。 本文的综合结论是:交变脉冲电解—臭氧—过氧化氢协同工艺对苯胺具有很好的去除效果,可作为生物处理的补充方法,具有广泛的工业应用前景。