臭氧氧化印染廢水中的動力學和有機污染物的特性分析

　　通過實驗研究了臭氧接觸氧化時間對于印染廢水中有機物去除效率的影響。結果表明臭氧對CODCr的去除效率并不與接觸時間成正比，其反應過程可分為三個階段，均屬于一級反應。也表明單一利用臭氧氧化實現印染廢水中有機物的降解不夠經濟合理。

　　印染廢水是水環境主要污染源之一，它具有高濃度、高色度、成分復雜、可生化性差等特點，含有難以生物降解的有機質，排水水質水量變化波動也較大。要實現對該類廢水中有機物的有效去除，必須對水中有機污染物的降解特性作深入的分析，掌握其在水中的分布特性，選擇合適的處理技術。

　　臭氧是一種強氧化劑，將復雜的有機物轉化成為簡單有機物，使污染物的極性、生物降解性和毒性等發生改變。在理想條件下可把廢水中的大多數單質和化合物氧化到最高化態，在凈化污水的化學氧化工藝中，臭氧處理作為一個有力、有效和經濟的氧化方法，地位穩步上升。

　　由于有機物降解過程測試的局限性，短時間內CODCr降解曲線波動較大，因此通過延長接觸反應時間，考察得出臭氧氧化反應的動力學過程。實驗中除去開始時臭氧的分布不均勻，其他時間都視為飽和投加，臭氧濃度為一定值。因此根據以上公式在反應速度常數KM與[O3]一定的情況下，lnctco與反應時間t應是線性關系。

　　第一階段，參加反應的物質主要是易被臭氧氧化分解的物質，這些物質具有很高的KM值，進入反應塔的臭氧迅速與其反應，水中該類有機污染物被完全氧化為H2O和CO2,因此水中有機物濃度也迅速下降。

　　第二階段，這一階段的反應物質主要是上一階段中未與臭氧反應的物質以及上一階段被臭氧不完全氧化的產物，它們與臭氧的反應速率較低，KM值較小。由于進入反應塔的臭氧流速是不變的，臭氧消耗速率的下降意味著反應器內[O3]的上升，從而使水中氧化還原電位(ORP)也上升到一個較高的值，水中難于氧化，ORP值高的有機物在這一新環境下也開始與臭氧反應。這一階段KM值較小，[O3]較大，但斜率-KM[O3]比第一階段仍有較大幅度下降，水中有機物濃度下降速率減緩，持續時間較長。

　　第三階段，這一階段水中殘留有機物是較難被臭氧氧化的物質，它們與臭氧的反應速率很低，KM值很小，雖然此時、很大，可視為飽和，但是斜率-KM[O3]仍然相當小，近乎于0.說明此時臭氧接觸時間過長但對水中有機物的氧化效果不好，在實際水處理應用中意義不大。

　　臭氧對印染廢水中有機物有一定去除，但主要以不飽和有機物為主，臭氧氧化印染廢水中有機物可分為三個階段，以CODCr表示印染廢水中殘留有機污染物指標，三階段經歷的時間分別為0~30min、30~75min和>75min,各階段均屬于一級反應。并得出臭氧氧化印染廢水的反應動力學方程。實驗結果顯示單純增加臭氧接觸時間對去除水中有機物并不經濟，在實際應用中，宜將臭氧與生化法等水處理單元結合，將臭氧氧化作為預處理，將反應控制在第一階段，提高廢水的可生化性，充分發揮各處理單元的優勢，最終達到污水處理的節能與高效。