2,4-D废水臭氧与臭氧/双氧水处理技术研究

"浙江大学硕士学位论文，研究2,4-D废水的臭氧、臭氧/双氧水处理技术，探讨影响因素、动力学和降解机制，为臭氧氧化技术处理此类废水提供理论支持。作者董里，导师史惠祥，完成于2004年5月20日。" 在环保领域，特别是水处理技术中，臭氧和双氧水的联合应用已经成为一种高效的废水处理方法，尤其针对含有难降解有机物如2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)的废水。2,4-D是一种广泛使用的除草剂，其排放对环境造成严重污染，因此，开发有效的处理技术至关重要。 本论文主要研究了臭氧和臭氧/双氧水处理2,4-D废水的技术。首先，单独使用臭氧进行氧化实验，结果显示，pH值升高有利于2,4-D的氧化反应，反应速率随温度升高而加快，但过高温度反而会降低反应效率。气体流量的增加能促进反应，而2,4-D初始浓度的提高虽然降低了去除率，但提升了总体降解量。通过拟一级反应动力学分析，可以更好地理解2,4-D在臭氧氧化过程中的行为。 接着，研究了臭氧与双氧水联合氧化的效果。在这种条件下，pH值同样对反应有利，但随着温度升高，反应速率的提升逐渐减缓。气体流量的增加依然有助于反应，而2,4-D初始浓度对去除率的影响与单独臭氧氧化类似。双氧水的添加量显著影响反应速率，且投加方式对去除率影响较小。2,4-D在臭氧/双氧水体系中的去除过程同样遵循拟一级反应动力学。通过GC-MS、HPLC和IC分析，揭示了反应中间产物包括2,4-二氯苯酚、乙醇酸、乙醛酸、苯醌、顺丁烯二酸和草酸等，并推导出具体的反应途径。 实验对比表明，臭氧/双氧水氧化法对COD（化学需氧量）和TOC（总有机碳）的去除效果优于单独使用臭氧，分别提高了191%和325%，弥补了臭氧氧化的不足。同时，该方法不仅效率高，而且经济性更优。 关键词涉及到的关键点包括2,4-D这种特定的有机污染物，臭氧和臭氧/双氧水作为处理剂，以及反应动力学和降解机理的研究。这些研究结果为实际工程中设计、优化和控制2,4-D废水的臭氧氧化工艺提供了科学依据。