高浓度氯、溴离子对氧化去除有机物的影响及机理.pptxVIP

高浓度氯、溴离子对氧化去除有机物的影响及机理

1、技术背景与目的意义

2、UV/H2O2氧化去除苯酚以及氯离子的影响

3、溴离子对UV/H2O2氧化去除苯酚的影响

4、氯、溴离子复合对UV/H2O2氧化去除苯酚的影响

5、结论与建议主要内容

1.1技术背景在石油和天然气开采过程中产生了大量高含盐废水，具有有机物含量高且成分复杂、悬浮物含量高、盐类成分复杂且矿化度高等特征，属于典型的高含盐复杂有机废水。针对生态环境保护和建设“无废城市”的迫切需求，高盐废水盐分资源化利用技术和废水处理近零排放技术成为高盐废水处理的热点。高盐废水中有机污染物的去除是盐分分质结晶资源化利用技术中的关键环节之一，对提高分质结晶质量、实现废水处理的近零排放、装置有效运行至关重要。31 技术背景与目的意义

1 技术背景与目的意义1.1技术背景高级氧化技术（AOPs）是去除高盐废水中有机污染物的重要手段之一。Fenton反应会产生大量含铁污泥，同时适用的pH范围较窄（pH3~4）。基于能量活化方式，如通过紫外光、超声波、微波辐射等不会引入新的需要处理的物质。4

实践应用：卤离子（Cl?、Br?）可能导致：（1）有机物的去除效率下降；（2）生成具有“三致作用”的卤代有机物副产物。研究现状：在相关的研究报道中，大多忽视了卤离子对有机物的矿化程度（COD、TOC去除）和生成卤代副产物的影响，缺乏对卤离子影响的相关调控手段的研究。1 技术背景与目的意义1.1技术背景高盐废水中高浓度的无机盐特别是卤离子对有机废水的高级氧化处理效果有极大的影响。5

1.2研究内容氧化方式：以“UV+H2O2”氧化工艺为基于-OH的AOPs；处理对象：人工配制高盐苯酚废水和实际气田采出水；影响因子：氧化剂用量、反应pH、卤离子（Cl?、Br?）浓度;分析指标：分析污染物的降解效率、TOC值、氧化剂含量变化、卤代副产物成分以及降解路径。1.3研究目的意义明确在不同pH条件下Cl?、Br?对HR-AOPs氧化去除高盐废水中有机物的复合影响机制，阐明主要反应机理。评估不同条件下卤离子对有机卤代副产物的生成影响，提出高盐有机废水在处理过程中产生有毒有害卤代副产物的可行控制措施。为基于-OH的高级氧化技术用于高盐废水氧化预处理更有效地去除有机物、降低COD提供科学依据和技术支持。1技术背景与目的意义7

2.1H2O2剂量对UV/H2O2降解苯酚的影响2 UV/H2O2氧化去除苯酚以及氯离子的影响图1H2O2投加量对UV/H2O2去除苯酚的影响（a）剂量对降解反应速率常数（b）pH对降解反应速率常数（c）TOC去除率H2O2的加入明显促进了苯酚的降解（反应1），随着H2O2投加量增加，苯酚的降解和TOC去除率增加。过量的H2O2会淬灭-OH，污染物降解受到限制（反应2、3）。提高反应pH有利于苯酚的去除（反应4），当氧化剂的投加量为1：100，pH由3提高至8时，反应速率由0.0316min-1提高至0.0374min-1，TOC去除率提高了15.75%。(a)(b)(c)8

2.1H2O2剂量对UV/H2O2降解苯酚的影响2 UV/H2O2氧化去除苯酚以及氯离子的影响H2O2消耗量随着H2O2投加量的增加而增加（反应3、5）。在pH8时H2O2消耗量高于pH3。pH8条件下产生HO2?的在快速反应的累积下（反应6），一定程度上加大了发生淬灭反应的比例，同时，HO2?在254nm的摩尔吸光系数远高于H2O2，也增加了H2O2的消耗量。pH8条件下，氧化剂的有效利用率更高。生成的O2与O2之间的反应速率非常慢（反应4、7），能够有更多的与有机物及其中间产物反应的机会。图2H2O2投加量对UV/H2O2去除苯酚的影响（a）H2O2消耗量（b）去除单位TOC所需的H2O2消耗量? ?HO2+HO2→H2O2+O2? ?- +HO2→O2+Hk=8.3×109M-1s-1pKa=4.8k=6.6×109M-1s-1k=7.5×109M-1s-1k0.3M-1s-1?HO2+?OH→H2O+O2- ?-HO2+?OH→H2O+O2?- ?- 2-O2+O2→O2+O29

H2O2剂量对UV/H2O2降解苯酚的影响由pH3和pH8条件下的GC-MS产物分析可知，尽管pH条件不同，但都检测出邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚和醌类等芳香酚中间体以及丙烯等小分子有机物。苯酚在UV/H2O2氧化过程中，-OH首先与苯酚作用产生各类芳香酚中间体，紧接着发生开环反应生成有机酸，然后进一步断键形成小分子物质，直至最后被完全矿化为CO2和H2O。2 UV/H2O2氧化去除苯酚以及氯离子的影响图3pH3时UV/H2O