通过臭氧催化氧化降解焦化废水

 

        焦化废水由于其复杂的组成和剧毒特性而受到了广泛的关注。经过生物处理后，焦化废水中仍残留有酚类、苯类、多环芳烃（PAHs）和含氮杂环化合物。如表7所示，可以通过基于臭氧的技术有效地消除焦化废水中的这些不可生物降解的有机污染物。可以发现， 很关注的研究兴趣在于降低焦化废水出水的潜在风险，以及减少废水中的有机污染物。通过与活性催化剂结合，提高臭氧的氧化能力。

 

 

        研究了厌氧/好氧/氧化处理过程中炼焦废水中有害化合物对玉米胚发育以及玉米种子中淀粉酶和蛋白酶活性的毒理作用（Wei et al.2012）。显然，臭氧氧化后，焦化废水中有毒有机物与α-淀粉酶的结合能力受到抑制。此结果可能与包括喹啉，吲哚和PAHs在内的有毒化合物的降解或结构变化有关。 （2008年）评估了臭氧预处理焦化废水对降低毒性的贡献，证明了包含氰化物，硫氰酸盐和苯酚的有毒物质可以被臭氧破坏，并转化为低毒或无毒物质。臭氧化后焦化废水对好氧微生物的毒性抑制低于20％。然而，作者（Chang等人，2008年）报告说，生化需氧量（BOD）5 / COD比率从0.52降至约0.1，证明废水的生物可降解性没有提高，这与其他研究不一致（ Bijan and Mohseni 2005，Cui et al.2014）。

 

        人们普遍认为，臭氧催化能力不足会不利地影响非催化臭氧化技术在废水净化中的应用，这使臭氧氧化与其他技术的结合仍然是人们的基本兴趣。进行了ZnFe2O4催化的生物处理焦化废水的臭氧化处理，以阐明有机化合物的转化（Zhang等人2015）。根据紫外吸收光谱分析，经过催化臭氧氧化处理的焦化废水在250-300 nm范围内的吸光度明显低于未经催化臭氧氧化处理的焦化废水。已经表明，通过催化臭氧化的方法比通过非催化臭氧化的方法更有效地降解芳香族有机化合物。魏等（2015年）将Fenton试剂与臭氧结合用于在旋转填充床中处理模拟焦化废水，特别强调污染物的降解和相应的反应路径。结果表明，O3 / Fenton去除苯酚，苯胺，喹啉和NH4 + -N的效率分别达到100％，100％，95.68％和100％，这比非催化臭氧化处理要好得多。 Fenton臭氧化性能的提高归因于F​​e2 +和H2O2对臭氧分解过程中OH生成的促进作用。此外，还研究了BAF与臭氧氧化相结合降解生物处理焦化废水的方法（Zhang et al.2014b）。发现在 很佳操作参数下，生物降解能力从0.09的BOD5 / COD比率显着提高到0.43。与BAF工艺相比，BAF / O3可显着提高COD和UV254的去除率，而这两种方法对NH4 + -N的去除率几乎没有差异。这表明臭氧没有被典型的不饱和官能团和共轭结构结构的NH4 +氧化。

 

        综上所述，经过生物处理的焦化废水中的剧毒有机化合物，尤其是芳香族或共轭结构有机物，将通过催化和非催化臭氧后处理而优先降解。然而，焦化废水中残留的生物耐火化合物通常以低剂量存在，从而抑制了它们与臭氧的动力学反应。另一方面，当将臭氧化用作生物过程的预处理时，由于选择性地在芳族结构上添加氧原子而使生物降解性大大提高，芳族结构比其前体更具生物降解性。