Mn3O4催化臭氧化鉆井廢水的作用機理

更新時間：2015-11-25 11:08 來源：環(huán)境工程學(xué)報作者: 閱讀：3012

摘要:

通過靜態(tài)實驗,探討了Mn3O4對鉆井廢水臭氧化過程的催化作用機理,考察了Mn3O4及Cl-對臭氧分解、水體湍動程度、羥基自由基抑制劑碳酸氫根和叔丁醇的加入對COD去除率的影響,分析了反應(yīng)過程中TOC和pH的變化。結(jié)果表明,催化劑加量為100mg/L時,臭氧分解率由單獨臭氧時的38.2%增加到81.4%,Mn3O4對鉆井廢水中有機物的吸附去除率僅為2%,O3/活性炭體系對COD去除率與單獨臭氧效果接近,說明臭氧在催化劑表面存在吸附作用,促進臭氧分解;水體不攪拌與攪拌速度增加為900r/min時,COD去除率由52%增加到58%,攪拌程度對鉆井廢水COD去除效果影響不大;HCO3-濃度為100mg/L時,COD去除率降低到41.2%,說明了體系中有羥基自由基產(chǎn)生;氯離子濃度為1000mg/L,臭氧的分解率降低了9.2%,證明了臭氧在催化劑表面的吸附作用;羥基自由基抑制劑叔丁醇的加入,使得COD去除率由54.3%降低為40.8%,證實了反應(yīng)體系中存在羥基自由基。同時在反應(yīng)過程中,體系的TOC由191.9mg/L降低至37.6mg/L;pH由原來的11.2降低到6.3。實驗現(xiàn)象說明,臭氧吸附在Mn3O4催化劑表面,分解產(chǎn)生羥基自由基,進而氧化去除鉆井廢水中有機物,這在某種程度上證明了Mn3O4催化臭氧化對有機物的降解遵循羥基自由基機理。

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