本课题自行设计双频超声协同臭氧装置,采用双低频超声协同臭氧处理H酸模拟废水和实际废水并优化运行参数,考察分别在最优运行条件下对COD的去除效果,探究H酸的降解机理及路径,分析处理前后实际废水中有机物成分的改变。首先根据声学知识,设计双低频超声协同臭氧反应装置,选定40 kHz和28 kHz两个频率(各频率下最大工作功率为300 W),换能器安装在装置的相对面且间隔排列。采用碘释放法研究声空化产额,得出双低频超声具有一定空化增强效应,可提高COD去除率。对比不同处理方式,表明:相同臭氧投加量下,双低频协同臭氧后的COD去除率较单独臭氧可提高10%左右,虽提升幅度不大但可提高臭氧利用率,缩短反应周期,双低频超声对臭氧氧化表现出协同作用。然后选取萘系染料中间体H酸单钠盐配制模拟废水,研究双低频超声协同臭氧对H酸的降解效果,优化运行参数得出最佳臭氧投加浓度为25 mg/L,气体流量为0.4 L/min,最佳初始pH为9,低浓度臭氧及碱性环境下降解效果较好。最佳运行条件下COD的平均去除率为73.4%左右,色度去除率达90%。叔丁醇作捕获剂试验可知该体系下H酸的降解机理主要为直接氧化,结合UV-Vis及FTIR结果推测H酸的降解过程为-S03H和-NH2不稳定先发生脱落,萘环活化,进一步氧化分解成小分子有机酸,再继续氧化成CO2和H2O。最后将该协同体系应用于实际废水,重新优化运行条件,最佳臭氧投加浓度为45 mg/L,最佳初始pH为7。最优运行参数下COD去除率为60%左右,色度去除率为90%以上,GC-MS结果显示废水中的苯胺类及杂环类难降解有机物实现降解。